Prima che germi come i virus possano farti ammalare, devono prima atterrare su una delle tue celle, in stile Mars Rover, e poi farsi strada all'interno.

Un team di chimici fisici della Duke sta costruendo un microscopio così potente da poter individuare questi minuscoli germi nell'atto dell'infezione.

Il team ha creato una nuova "cam virus" 3D in grado di spiare piccoli germi virali mentre si dimenano in tempo reale. In un video ripreso dal microscopio, puoi guardare come un lentivirus rimbalza e trema attraverso un'area un po' più ampia di un capello umano.

Prossimo, sperano di sviluppare questa tecnica in una "macchina fotografica" multifunzionale che permetterà loro di vedere non solo i virus danzanti, ma anche le membrane cellulari molto più grandi che stanno tentando di far breccia.

"In realtà ciò che stiamo cercando di indagare sono i primissimi contatti del virus con la superficie cellulare:come chiama i recettori, e come perde il suo involucro, " ha detto il leader del gruppo Kevin Welsher, assistente professore di chimica alla Duke. "Vogliamo guardare quel processo in tempo reale, e per farlo, dobbiamo essere in grado di bloccare il virus fin dal primo momento".

Questo non è il primo microscopio in grado di tracciare in tempo reale, Movimenti 3D di singole particelle. Infatti, come ricercatore post-dottorato a Princeton, Welsher ha costruito un modello precedente e l'ha usato per tracciare una perlina fluorescente brillante mentre rimane bloccata nella membrana di una cellula.

Ma la nuova telecamera antivirus, costruito dal postdoc del duca Shangguo Hou, può tracciare particelle che si muovono più velocemente e più scure rispetto ai microscopi precedenti. "Stavamo cercando di superare un limite di velocità, e stavamo cercando di farlo con il minor numero possibile di fotoni raccolti, "Ha detto Welsher.

La capacità di individuare le particelle più deboli è particolarmente importante quando si tracciano virus, ha detto il gallese. Questi piccoli fasci di proteine ​​e DNA non emettono naturalmente alcuna luce, così per vederli al microscopio, i ricercatori devono prima incollarci sopra qualcosa di fluorescente. Ma molte particelle fluorescenti luminose, come punti quantici, sono piuttosto grandi rispetto alla dimensione della maggior parte dei virus. Attaccarne uno è un po' come attaccare una palla da baseball a un pallone da basket:ci sono buone probabilità che possa influenzare il modo in cui il virus si muove e interagisce con le cellule.

Il nuovo microscopio è in grado di rilevare la luce più debole emessa da proteine ​​fluorescenti molto più piccole che, se il virus è un basket, hanno all'incirca le dimensioni di un pisello. Le proteine ​​fluorescenti possono anche essere inserite nel genoma virale, che consente loro di essere incorporati nel virus mentre viene assemblato.

"Quella è stata la grande mossa per noi, "Welsher ha detto, "Non avevamo bisogno di usare un punto quantico, non abbiamo avuto bisogno di usare una perla fluorescente artificiale. Finché la proteina fluorescente era da qualche parte nel virus, potremmo individuarlo." Per creare il loro video virale, Il team di Welsher ha arruolato il Viral Vector Core di Duke per inserire una proteina fluorescente gialla nel loro lentivirus.

Ora che il microscopio per il rilevamento dei virus è attivo e funzionante, il team è impegnato nella costruzione di un microscopio a scansione laser che sarà anche in grado di mappare le superfici cellulari nelle vicinanze. "Quindi, se sappiamo dove si trova la particella, possiamo anche immaginarci intorno e ricostruire dove sta andando la particella, " ha detto Welsher. "Speriamo di adattare questo per catturare l'infezione virale in tempo reale".