面向病毒学研究领域的显微成像和样本制备解决方案

通过研究感染病毒的组织和细胞来了解感染机制以及开发疾病治疗方法,这对于促进人体健康有重要的意义。 徕卡的成像和样本制备解决方案可以帮助您研究病毒侵入和融合、基因组整合、病毒复制、组装和病毒出芽。 此外,制备良好的样本的分析数据对于研究相关的细胞机制和免疫反应也很重要。 最终目标是制定干预策略。


对病毒的研究包括从活检到单个病毒粒子的不同层面。 人们最常研究的病毒包括流感、冠状病毒(导致新冠肺炎的 SARS-CoV-2 病毒等)、疱疹、肝炎、登革热、寨卡病毒、艾滋病、狂犬病和埃博拉病毒,此外还有许多其他病毒。


徕卡专家可以帮助找到适合您的病毒学研究解决方案。


徕卡显微系统官方客服收到您的信息后,将根据您的需求委派徕卡销售/服务工程师按您提交的联系方式与您联系、为您解答问题、发送您需要的资料文件到您指定的邮箱。
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宿主的病毒感染过程

病毒学研究中有时会使用模式生物,但是,模式生物不能很好地模仿人类宿主的形态。 因此,研究人员更多的是依靠人体组织、活检或细胞培养研究。


体外感染模型可以从组织、活检或动物模型中产生。 使用徕卡立体显微镜可以对这些模型进行研究。


通过徕卡宽场(复合)显微镜可以对细胞培养物、球状体和类器官进行监测。


使用更先进的徕卡荧光显微镜(如 THUNDER 成像系统)可以对感染模型、二维或者三维的细胞培养作进一步的研究。


徕卡显微系统公司的激光显微切割技术可将特定的细胞与周围组织分离,能够进行更可靠的下游基因分析。


此 应用指南中举例介绍了使用徕卡解决方案在病毒学应用中的研究: 病毒学中的显微成像。


病毒在宿主细胞中的复制周期。 这个周期从病毒与细胞表面的受体结合开始。 进入细胞后,病毒内含物会被释放到细胞中。 RNA(RNA 病毒)可以被直接翻译成蛋白质,而 DNA(DNA 病毒)必须先转录。 而且,病毒基因组会在细胞核或所谓的病毒工厂中进行复制。 然后,病毒组成部分被组装成完整的病毒粒子。 这些病毒粒子最终通过质膜出芽的胞吐作用或溶胞过程离开细胞。

用于病毒学研究的高分辨率荧光成像

高分辨率显微镜是传染病研究领域的重要工具,因为您可以用它来跟踪致病病毒或病原体。 它使用细胞或病毒成分的荧光标记,让您能够从多个方面研究感染过程。


因此,超高分辨率的激光扫描共聚焦和全内反射荧光 (TIRF) 显微镜是病毒研究的首选仪器。


多光子和光片显微成像等先进的显微成像技术可以让您了解在不同的环境中,例如组织切片、动物模型和类器官等 3D 感染模型中发生的感染事件。


STELLARIS 共聚焦平台和 TIRF 解决方案等为 3D 样本的病毒学研究提供了诸多优势。


图片和示意图改编自 Coomer等人撰写的《PLOS Pathogen》期刊文章 (2020) 16(2): e1008359, DOI: 10.1371/journal.ppat.1008359


图片显示了用 JRFL Env (HIV-1JRFL)修饰的双标记的 HIV 假病毒颗粒,在尝试融合到 2-脱氧葡萄糖 (2-DG) 治疗的 TZM-bl 细胞时丢失了DiD 信号(红色)而保持稳定的 eGFP 信号(绿色),表明在半融合时被停止。 示意图显示了对使用 DiD 和 eGFP-gag 双重标记的病毒粒子进行单颗粒跟踪的过程。 图片使用 SP8 X SMD 共聚焦显微镜成像。

病毒的超微结构

为了评估病毒的超微结构,您需要接近1纳米的分辨率。 目前,只有电子显微镜具有这种分辨率。 冷冻电镜甚至可以达到亚纳米分辨率。


超微结构分辨率让您可以在纳米尺度上真实地观察到宿主与病毒的相互作用,证实不同分析技术的结果,并确定潜在的药物靶点。 此外,与病毒颗粒相互作用的过程中作为标靶的细胞表面受体的配体或小分子是对疫苗和病毒侵入抑制剂进行结构导向设计的关键所在。


对于传统和冷冻电镜而言,样本制备至关重要。 这需要特殊的设备和相关的专业知识。徕卡显微系统公司为您提供范围广泛的电镜样本制备产品以及徕卡专家的专业建议。


与脂质体结合的普通感冒病毒的亚病毒颗粒的低温电镜图。 奥地利维也纳大学 MFPL 实验室 Mohit Kumar 和 Dieter Blaas 提供

相关产品

徕卡显微系统为您提供各种成像和样本制备解决方案。 这些解决方案包括具有荧光和明场的宽场(立体和复合)显微镜、实现超高分辨率的共聚焦和全内反射荧光 (TIRF) 显微镜、光电联用显微成像 (CLEM) 、激光显微切割和电子显微镜样本制备系统。


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