原子力顯微鏡的納米力學(xué)技術(shù)可以用于研究二十面體病毒顆粒在受到分鐘量級恒定應(yīng)力按壓時的響應(yīng)。實驗結(jié)果為病毒形變的研究提供了技術(shù)支撐,并強調(diào)了晶體病毒外殼上缺陷的重要性。
病毒在其生存周期中會受到各種各樣的機械或化學(xué)激勵,它們也會相應(yīng)地發(fā)生形態(tài)的變化。而對于這些過程的研究可以幫助我們更好地理解病毒是如何與宿主細(xì)胞的界面發(fā)生相互作用的。由于模擬技術(shù)在時間上有一定的局限性,這使得在一個完整的形變過程周期中對于病毒顆粒的實驗測試數(shù)據(jù)尤為重要。
為了這一實驗?zāi)康模粋€由來自西班牙和美國的科學(xué)家們組成的科研團(tuán)隊利用AFM原子力顯微鏡的納米力學(xué)技術(shù)使病毒空衣殼以及野生株(wt)雀麥草花葉病毒(BMV)顆粒發(fā)生形變。受到恒力單軸壓縮的顆粒都會表現(xiàn)出高度的突然減小,即使施加的應(yīng)力遠(yuǎn)低于屈服點力的大小。而通過對形貌圖的分析不難看出當(dāng)施加的應(yīng)力超過一個臨界值時形變便會發(fā)生,而這一臨界力的大小則取決于衣殼的種類。
通過將病毒外殼模擬為球狀晶體進(jìn)行的理論計算表明這一高度上的突變可能是來自于晶格缺陷的動態(tài)重組。這一研究突出了病毒形變過程中拓?fù)淙毕莸闹匾裕@也有助于我們更好地理解病毒對不同的機械及化學(xué)信號的響應(yīng)。