原子力显微镜助力研究病毒颗粒在恒定应力下的形变过程

 新闻资讯     |      2022-06-24 09:20:06

原子力显微镜的纳米力学技术可以用于研究二十面体病毒颗粒在受到分钟量级恒定应力按压时的响应。实验结果为病毒形变的研究提供了技术支撑,并强调了晶体病毒外壳上缺陷的重要性。


原子力显微镜下的病毒.png 


病毒在其生存周期中会受到各种各样的机械或化学激励,它们也会相应地发生形态的变化。而对于这些过程的研究可以帮助我们更好地理解病毒是如何与宿主细胞的界面发生相互作用的。由于模拟技术在时间上有一定的局限性,这使得在一个完整的形变过程周期中对于病毒颗粒的实验测试数据尤为重要。

 

为了这一实验目的,一个由来自西班牙和美国的科学家们组成的科研团队利用AFM原子力显微镜的纳米力学技术使病毒空衣壳以及野生株(wt)雀麦草花叶病毒(BMV)颗粒发生形变。受到恒力单轴压缩的颗粒都会表现出高度的突然减小,即使施加的应力远低于屈服点力的大小。而通过对形貌图的分析不难看出当施加的应力超过一个临界值时形变便会发生,而这一临界力的大小则取决于衣壳的种类。

 

通过将病毒外壳模拟为球状晶体进行的理论计算表明这一高度上的突变可能是来自于晶格缺陷的动态重组。这一研究突出了病毒形变过程中拓扑缺陷的重要性,这也有助于我们更好地理解病毒对不同的机械及化学信号的响应。