测量病毒质量的新设备

　　

生物通报道：病毒是地球上最简单的生命形式，只有DNA/RNA和蛋白质外壳。为了更好地了解这些各式各样的微小有机体的结构和特征，需要确定它们的质量，以及在特定群落中的变化情况。台湾研究人员最近利用非常精妙的离子化技术和其自主研发的小型化离子阱（ion trap）设备，可以准确分析出一个完整病毒的质量。

先前测定病毒质量的方法，误差范围在±15％，对于质量差异微小的病毒来说精确性太低。常涣成（Huan-Cheng Chang，音译）率领的研究小组设计了一种提高精确度的新方法。为了测定病毒质量，首先要对其进行气态化，添加电荷，使其在电场中做加速运动。然而，这种过程不可避免地破坏病毒的完整性。因此，研究人员采用了一种被称为致超音波脱附法(laser-induced acoustic. desorption, LIAD)的温和方法。用激光诱导的声波将样本中的病毒颗粒释放出来，释放出的颗粒被离子阱捕获。离子阱是一个具有特定几何构型和交变电压的电场，一旦捕获病毒粒子既可以对病毒粒子进行质量测定。射入离子阱的激光，会被出现的粒子打散。研究人员可以通过离子阱的透明表面检测被打散的激光。一部分光被送到记录俘获粒子飞行轨迹的CCD摄像头，剩余的光进入一个测量设备，精确分析散射信号。因为离子阱电场中的病毒粒子开始震荡，所以散射的光与最初的光束不同，这种震荡与病毒质量（和电荷）有关。

研究小组确定了三种直径在80－300nm范围的病毒的质量（误差±1％）。病毒的质量如果与其它分析过程结合，可用于检测构成病毒衣壳的蛋白数量，或者病毒所含有的遗传物质拷贝数。

这种高精确度的测量法依赖于离子阱的特异结构。代替经典的四级离子阱，常及其同事选择利用圆柱形离子阱（cylindrical ion trap ，CIT）。CIT中，捕获粒子的运动很复杂，很难被计算，优点是几何构型简单。研究小组设计的CIT，直径比普通CIT的要小。优化几何构型，用透明的电力操作板取代普通的终端电极。这种特异结构使光－散射技术测量单个病毒质量的精确度提高。（生物通记者 小粥）

来源：John Wiley & Sons, Inc