开发抗病毒疗法和疫苗需要仔细研究导致疾病的病毒。但如何从唾液等复杂的生物样本中分离出这些小细菌呢?

利用声波从唾液中分离病毒用于治疗研究

ACS Nano上发表的一项研究的研究人员描述了一种平台,该平台使用声波作为声镊,将病毒从液体中的其他化合物中分离出来。在演示中,该方法可以快速准确地将病毒从人类唾液样本中的大颗粒和小颗粒中分离出来。

分离、识别和基因测序病毒为科学家提供了有关病毒如何导致疾病以及如何开发有效治疗方法的重要信息。目前将病毒与生物样本中的其他颗粒分离的方法包括耗时的超速离心和细胞培养程序。

为了加快和简化这一过程,Luke Lee 和 Tony Jun Huang 研究了声流体技术:一种利用声波对液体中的颗粒按大小进行分类的技术。他们选择了一种特定类型的声波,称为贝塞尔光束,因为它可以调整以对特定的纳米尺寸颗粒进行分类,并且多个波可以在长距离内保持紧密聚焦 - 就像一把镊子一样。

Lee、Huang 和同事开发的贝塞尔光束激发分离技术 (BEST) 平台由一个矩形芯片组成,一端是样品加载入口,另一端是单独的病毒和废物出口。两个声学贝塞尔光束垂直于样品流施加在芯片上。通过调整光束的波长,系统对不同大小的颗粒进行分类:

直径大于 150 纳米 (nm) 的大颗粒被捕获在芯片上。

小于 50 纳米的小颗粒通过废物出口留下。

通过病毒出口收集中等大小(50至150纳米)的病毒。

研究团队在载有 SARS-CoV-2 的人类唾液样本上测试了 BEST 平台。从芯片的病毒出口收集的液体含有 90% 的病毒遗传物质,而从废物出口收集的液体不含病毒遗传物质,表明该平台成功分离了病毒。研究人员用电子显微镜证实了结果,仅在从病毒出口采集的液体中发现了病毒。

尽管 BEST 还不能将小于 50 纳米的病毒(如细小病毒)中的废物颗粒分离出来,但研究人员正在努力拓宽该技术的范围,以使其能够用于开发多种病毒性疾病的新治疗靶点。