“纳米级CAT扫描” –液池技术提供生命过程的首个3D视图

时间：2022-03-11 14:25:05 来源：

液池电子断层扫描（LC-ET）为研究溶液中的动态材料提供了令人兴奋的技术进步。p展示了如何使用LC-ET定义致病性噬菌体及其宿主细菌的“结合规则”。

宾夕法尼亚州立大学，弗吉尼亚理工大学和Protochips Inc.的研究人员称，一种新的液体细胞技术使科学家可以在电子显微镜下从三个维度观察活的生物材料和系统。

“利用我们与Protochips合作开发的这项技术，科学家可以分析宿主与病原体的相互作用，观察到病毒被引入细胞并观察分子机制的实时发生，”生物医学工程学教授Deb Kelly说。“这项工作代表了世界上第一个在液体环境中进行的纳米CAT扫描。”

在《纳米快报》上的一篇封面文章中，凯利及其同事报告了对噬菌体和宿主细菌相互作用的新见解，这些见解将来可能会导致杀死抗药性细菌的方法。他们的图像显示了以前不太了解的噬菌体的结构特征。

近年来，液体细胞电子显微镜领域发展迅速，但直到现在，它仅限于2D。在断层扫描中，样品的切片会随着样品倾斜而成像。然后，使用计算机软件将图像堆叠为3D。

凯利结构肿瘤学中心技术总监威廉·迪纳纳利（William Dearnaley）说：“我们使用的是镀有碳层的铜网格，并覆盖有氮化硅芯片。”“芯片上有一个窗口，我们用移液器吸取两层之间的液体样品。”

这种芯片设计适合任何类型的显微镜支架，因此可以普遍适用于任何材料。研究人员预计，该技术将在生命科学和材料科学中被广泛采用，例如在电池研究中，或研究导致建筑材料失效的缺陷。

“最终，我们希望看到针对癌细胞的药物，”凯利说。

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论文的其他作者为“生物系统的液体细胞电子层析成像”，是宾州州立大学生物医学工程的助理研究员卡梅隆·瓦拉诺（Cameron Varano）助理教授和研究生的尼克·奥尔登（Nick Alden），以及生物医学研究生的弗洛里切尔·冈萨雷斯（Floricel Gonzalez）弗吉尼亚理工大学工程系。宾夕法尼亚州立大学的博士后学者Michael Cassanta和生物科学教授，弗吉尼亚理工大学的噬菌体专家Birgit Scharf为该项目做出了重要的科学贡献。这项工作的数据分析和实验设计元素是由Madeline Dukes，Protochips Inc.和Beatrice Schleupner提供的，Beatrice Schleupner是罗阿诺克河谷州长科学技术学校的一名高中学生，现在他是杜克大学的学生。

美国国立卫生研究院的国家癌症研究所支持这项工作。

参考：William J. Dearnaley，Beatrice Schleupner，A。Cameron Varano，Nick A. Alden，Floricel Gonzalez，Michael A.Casasanta，Birgit E. Scharf，Madeline J. Dukes和DeborahF。凯利（Kelly），2019年6月19日，《纳米快报》（Nano Letters）。
10.1021 / acs.nanolett.9b01309

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