微流体技术可帮助工程师实时观察病毒感染

毒附着在细胞上，敲开锁并进入，然后控制遗传生产，并抽出许多自身版本，并通过细胞壁爆炸。拿爆米花 工程师和病毒学家有一种观察病毒感染下降的新方法。该技术使用微流体技术-在精确的几何结构内对流体进行亚毫米级控制。密歇根理工大学的化学工程师基本上可以从显微镜上的显微镜载玻片上获得电场，从而能够在微流控设备中操纵病毒。这项研究于今年夏天在Langmuir发表，研究了细胞膜的变化，使研究人员对抗病毒剂如何在细胞中阻止感染扩散的方法有了更清晰的认识。

病毒携带着称为衣壳的蛋白质外壳。这些蛋白质的作用就像锁钩一样，附着并撬开细胞膜。病毒随后劫持了细胞的内部运作，迫使其大量生产病毒的遗传物质并构建了许多病毒复制品。就像爆米花仁推开一个装满锅的锅盖一样，新病毒会通过细胞壁爆炸。而且，这种循环继续进行，有越来越多的病毒被盗。

“当您研究传统技术时，即在不同阶段进行荧光标记，成像，检查生存力时，重点是要知道膜何时受损。”计算机学院院长，该学院教授，​​研究合著者Adrienne Minerick说。化学工程。“问题在于这些技术是一种间接手段。我们的工具着眼于电荷分布，因此它主要集中在细胞膜和病毒表面之间发生的事情。当病毒真正进入细胞时，我们发现了更高的分辨率。”

观察病毒感染周期并监测其阶段对于开发新的抗病毒药物以及更好地了解病毒的传播方式至关重要。当可极化细胞在不均匀的电场中被推动时，就会发生介电泳。这些细胞的运动非常有助于诊断疾病，分型，研究癌症和许多其他生物医学应用。在研究病毒感染时，必须注意病毒具有表面电荷，因此在微流体装置的狭窄空间内，介电电泳显示病毒衣壳与细胞膜蛋白之间的电对话。

“我们使用微流控设备研究了病毒和细胞之间的相互作用与时间的关系，”密歇根理工学院化学工程博士学位的学生Sanaz Habibi说。“我们证明了我们可以在电场中看到时间依赖性病毒与细胞的相互作用。”

观看病毒感染实时发生就像僵尸恐怖电影，油漆干燥和宝莱坞史诗之间的穿越。微流控设备中的细胞随处跳动，并通过介电音乐提示转变为不同的模式。需要正确的病毒与细胞比例来观察感染的发生，而且这种感染不会很快发生。哈比比(Habibi)的实验进行了10小时轮班，随后出现了病毒附着现象，长时间的入侵，最后是新病毒爆发时的悲惨结局，从而破坏了细胞。

细胞膜破裂前会形成称为气泡的结构，该结构会改变在微流体装置中测得的电信号。这意味着介电电泳测量可对整个循环中细胞表面发生的电位移提供高分辨率的了解。