Учените успешно са открили естествените вибрационни честоти на отделните вируси. Химици и микробиолози от Мичиганския държавен университет са използвали изцяло оптичен метод за този експеримент.

Проучването, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, разкрива, че учените са намерили начин да отразяват светлината от вирусите и да откриват получените модели на вибрации, които могат лесно да бъдат идентифицирани.

Изследователите откриха дълготрайни кохерентни трептения в един вирус при стайна температура, които се запазват в продължение на много наносекунди.

„Тези кохерентни сигнали пораждат акустичен спектър, който е много чувствителен към морфологията на вируса и взаимодействията между неговите гликопротеини и околната среда“, казват изследователите.

Методологията, използвана в новия експеримент, обещава да хвърли светлина върху динамиката на вирусите без етикетиране и може да послужи като средство за снемане на вирусни отпечатъци.

Изследователите проследяват вибрационните движения на единични, немаркирани вирусни частици в условията на околната среда с помощта на ултрабърза спектроскопия.

Ултразвуковият спектър на лентивирусен псевдовирус с размери 80-100 nm разкрива вибрационни режими в диапазона 19-21 GHz, чувствителни към морфологията на вируса, и режими от 2 до 10 GHz с наносекундно време на дефазиране, отразяващи взаимодействията между протеините на вирусната обвивка, според проучването.

Изследователите разкриват, че като проследяват траекториите на вируса в продължение на минути, те наблюдават акустично свързване на режимите, опосредствано от местната среда. Проследяването на единични частици позволява да се улови разпадането на вируса чрез корелирано омекотяване на модите и дефазиране.

Изследователите заявиха, че чувствителността, високата разделителна способност и скоростта на този подход обещават по-задълбочени прозрения за биологичната динамика и ранна диагностика на ниво единичен микроорганизъм.

След като тества множество вируси, изследователският екип установява, че всеки от тях вибрира по свой собствен уникален начин, различен както един от друг, така и от всички останали тествани молекули. Това означава, че BioSonics може да се използва като своеобразен сензор, позволяващ използването на устройства, които могат например да сканират стая, да откриват вируси във въздуха и да ги идентифицират.

Изследователите в проучването споменават, че нискочестотните вибрации на биологичните системи като протеини, вируси и бактерии възникват от колективното движение на всички съставящи ги атоми. Следователно вибрационните спектри на тези биологични системи отразяват тяхната триизмерна структура и конформационна гъвкавост, както и критичните взаимодействия с околната среда.

Учените използват подходящи настройки на параметрите, за да открият вибрациите, излъчвани от вируса, с помощта на техника, която наричат BioSonics спектроскопия. Те разкрили, че звукът е не само твърде слаб, за да се чуе с човешкото ухо, но и твърде висок, с честота 1 милион пъти по-висока, отколкото хората могат да чуят.

Снимка: Unsplash

Виж още: PlayStation™ The Concert идва в София за едно разтърсващо мултимедийно шоу