2019年12月,中国湖北省武汉市发生了一系列急性呼吸道疾病,即新型冠状病毒感染肺炎(novel coronavirus pneumonia,NCP)。这种疾病从武汉迅速传播到全国各地甚至是其他国家。
日立120kV TEM HT7800
透射电子显微镜(TEM)是观察病毒形态的最佳工具。日立透射电镜HT7800有高反差和高分辨两种模式,能同时兼顾生物组织的大视野观察和病毒的高分辨观察。其 Specimen Search (自动颗粒搜索功能)可以自动寻找病毒颗粒,并进行记录统计。
病毒是一种没有细胞结构的特殊生物。它们的结构非常简单,由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。病毒不能独立生存,必须生活在其他生物的细胞内,一旦离开活细胞可就不表现任何生命活动迹象。病毒个体极其微小,光学显微镜由于可见光波长的限制,只能看到某些病毒的包涵体,绝大多数的病毒要在电子显微镜下才能看到。透射电镜观察病毒有两种方式,第一种是在超薄切片中观察被感染细胞内病毒的形状、大小、排列及其组装、成熟过程过程的形态特征;第二种是将病毒进行分离纯化,使用磷钨酸、醋酸铀等电子致密物对病毒进行负染,观察病毒的超微结构。
Vero细胞内的HSV病毒(被感染细胞的组织切片)
例如,单纯疱疹病毒(Herpes Simplex Virus,HSV)是疱疹病毒的典型代表,是一种传染性极高的病毒,在世界各地都很常见。大多数人在儿童世界就好感染HSV病毒,但是一般情况下HSV都潜伏在神经节里,人体的免疫系统会一直监视着它们。但是在感冒、疲劳、睡眠不足、压力大、紧张焦虑等因素的影响下,免疫力下降时,潜伏于体内的HSV便会大量繁殖,导致口腔、嘴角附近起泡发病,继而群集、糜烂、结痂。这个过程就是我们俗称的嘴唇起火泡。上图就是HSV病毒在细胞内复制组装,并穿越细胞膜的透射电镜照片。
对病毒的诊断和研究都离不开电子显微镜,透射电镜是确定各种病毒形态结构的最有用工具。
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埃博拉病毒
SARS病毒
艾滋病病毒
电镜负染技术是一种快速简便的操作程序,也是病毒性致病因子诊断的常用方法,在新病毒的发现、寻找对抗新病毒方法的工作中都做出了重要贡献。而且,在临床标本中病毒粒子数极少的情况下,电镜就成为了诊断中最重要的工具。
但是由于病毒的尺寸太小,需要在很高的放大倍数、视野很小的条件下才能观察到。在病毒粒子极少时,就要求测试人员在样品中一个小区域一个小区域的逐步辨识,并且在有病毒的区域进行拍摄。如果要对病毒进行统计,还需要对整个有病毒区域进行覆盖拍摄,并将图片输入到专业的图像处理软件中进行计算。过程及其枯燥,且耗时。
日立透射电镜HT7800的Specimen Search功能可以为这一问题提供自动化的解决方案。我们将病毒样品放进电镜,输入目标颗粒的尺寸、宽容度等参数,选择需要搜索
的区域,再进行一些简单的设置,电镜就可以开始自动搜寻并记录了。
选择自动搜索区域
自动搜索时可跳过铜网骨架
这一过程实现了搜索、识别、拍摄、分析的全自动无人值守工作。由于日立电镜的高稳定性,HT7800可以长时间联系不间断的运行,对抗病毒工作提供最稳定的支持。
自动运行完成后,我们就可以获得大量的目标颗粒照片和统计结果的表格。Specimen Search功能使用最先进是识别算法,即使比冠状病毒小10倍的蛋白颗粒,也可轻松识别:
样品:负染铁蛋白颗粒
蛋白颗粒统计表格
助力新型冠状病毒研究,天美在行动。
众志成城,抗击疫情!
关于天美:
天美集团从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销;为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。近年来天美集团积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,以及上海精科公司天平产品线, 三科等国内制造企业、加强了公司产品的多样化。
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