Nature子刊介绍新原子力显微技术

　　

生物通报道：在最新纳米级生物成像技术的帮助下，科学家们首次直接在活细菌中观察了噬菌体的释放过程，获得了高分辨率的图像。

以force-distance（FD）为基础的原子力显微镜，是生物学家的一个强大武器，能够在纳米水平上反映样本的生物物理学特性。不过，传统原子力显微技术的横向分辨率有限，难以成像复杂的生物学过程，限制了这一技术的应用。

现在，UCL的研究人员采用新型原子力显微技术，首次在活大肠杆菌（Escherichia coli）中成像了单个噬菌体挤出细胞壁的过程。这项发表在Nature Communications杂志上的研究指出，以FD力学曲线为基础的原子力显微技术，可以帮助人们在多种复杂的生物系统中（从病毒到组织），成像分子的相互作用。

“不论从技术上还是生物学角度看，我们的实验结果都很突出，”领导这项研究的Yves Dufrêne教授说。“就我们所知，这还是首次在活细菌中成像单个噬菌体的装配和释放。”

“这项研究向人们展示，在极高的分辨率下观察活细菌是可行的，”文章的作者之一Patrice Soumillion说。“AFM技术发展得非常快，现在这一技术有望帮助人们，在哺乳动物的表面监控其他病毒的释放。”

“几年前，我们在就开始尝试成像单个噬菌体的释放，但那时的AFM太慢分辨率也不够，”文章的第一作者David Alsteens说。研究人员在文章中高度评价了他们使用的multiparametric AFM成像技术。

研究人员构建了受噬菌体感染的菌株，并在噬菌体末端贴上多聚组氨酸标签。随后，他们给成像系统引入了，能与多聚组氨酸标签结合的生化敏感性AFM针尖，并在此基础上记录噬菌体释放时的力学曲线数据。

研究显示，上述技术不仅能在活细胞上成像噬菌体的释放位点，还能反映样本的弹性。研究人员指出，噬菌体的装配和释放位点在细菌的中隔（septum）附近。

“AFM技术可以在成像单个受体位点的同时体现样本的弹性，在此基础上人们可以研究许多细胞生物学中的重要问题，例如细胞粘附和细胞生长的分子机制，”Dufrêne说。

 

（生物通编辑：叶予）

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Multiparametric atomic force microscopy imaging of single bacteriophages extruding from living bacteria