Ученые проследят за вирусом

Обнаружить вирус на поверхности живой клетки позволит новая технология линзирования, разработанная в Университете Вандербильта (США), сообщает GearMix.

Ранее можно было просматривать объекты в наномасштабе, используя электронные или атомные сканирующие микроскопы. Однако применение этих технологий было непомерно дорогим, поскольку они могли работать только в высоком вакууме, к тому же в них происходила бомбардировка образцов вредным излучением. Поэтому исследования подобными методами могли производиться только с умерщвленными клетками, и с их помощью невозможно было рассматривать живые наноразмерные объекты в их естественной среде.

Это препятствие удалось преодолеть благодаря достижениям в области гиперлинзинга — метода создания линз с возможностью захвата объектов, меньших по размерам длины волны света. Объектив настолько мощный, что дает возможность исследователям обнаружить небольшой вирус.

Законы физики не позволяют традиционным объективам рассматривать то, что меньше по размерам длины волны света. Этот барьер, известный как дифракционный предел, не позволяет отображать объекты размером менее примерно 3250 нанометров. Снижение этого барьера связано с применением метаматериалов с отрицательным коэффициентом преломления. Метаматериал, разработанный исследовательской группой, способен захватывать изображения предметов размером до 30 нанометров. Для сравнения: человеческие волосы имеют диаметр от 80 тыс. до 100 тыс. нанометров.

В гиперлинзах используются нанокристаллы из гексагонального нитрида бора (hBN), природного кристалла. Линзы, ранее разработанные на основе этого материала, могли отобразить, например, самые маленькие известные бактерии. Благодаря новому исследованию возможности обработки изображений выросли десятикратно, в результате ученые смогли рассмотреть многие вирусы, размер которых может варьироваться от 20 до 400 нанометров.

Новый метод безвреден для рассматриваемых объектов, и теперь исследователи могут наблюдать за клеточными процессами в их естественной среде. Это, несомненно, приведет к значительным достижениям в медицине и биологии. Возможность наблюдать за проникновением вируса в клетку может помочь исследователям в борьбе с ними. Ученые также смогут увидеть, как иммунная система работает на клеточном уровне.