محققان نوسانات منسجم طولانی مدت را در یک ویروس در دمای اتاق کشف کردند که برای چندین نانوثانیه باقی می‌ماند.

انگشت نگاری ویروسی

محققان می‌گویند: این سیگنال‌های منسجم باعث ایجاد یک طیف صوتی می‌شوند که به مورفولوژی ویروس و تعاملات بین گلیکوپروتئین‌های آن و محیط بسیار حساس است.

روش مورد استفاده در آزمایش جدید وعده می‌دهد که پویایی ویروسی را بدون برچسب‌گذاری نشان دهد و می‌تواند به عنوان وسیله‌ای برای انگشت‌نگاری ویروسی عمل کند.

محققان با استفاده از طیف‌سنجی فوق سریع، حرکات ارتعاشی ذرات ویروس واحد و بدون برچسب را در شرایط محیطی دنبال کردند.

ردیابی مسیرهای ویروسی

طبق این مطالعه، طیف اولتراسونیک یک شبه ویروس ۸۰ تا ۱۰۰ نانومتری حالت‌های ارتعاشی را در محدوده ۱۹ تا ۲۱ گیگاهرتز حساس به مورفولوژی ویروس و حالت‌های دو تا ۱۰ گیگاهرتز با زمان‌های کاهش فاز نانو ثانیه نشان داد که برهمکنش‌های پروتئین پوشش ویروسی را منعکس می‌کند. ردیابی تک ذرات امکان جداسازی ویروس را فراهم می‌کند.

محققان بیان کردند که حساسیت، وضوح بالا و سرعت این رویکرد، درک عمیق‌تری را در مورد پویایی زیستی و تشخیص مراحل اولیه در سطح میکروارگانیسم منفرد فراهم می‌کند.

ویروس‌ها به روش‌های منحصر به فرد خود ارتعاش می‌کنند

پس از آزمایش چندین ویروس، گروه تحقیقاتی دریافتند که هر یک از آنها به روش‌های منحصر به فرد خود، متمایز از یکدیگر و از همه مولکول‌های دیگری که آزمایش شده‌اند، ارتعاش می‌کنند. این بدان معناست که این روش می‌تواند به عنوان نوعی حسگر مورد استفاده قرار گیرد و به ساخت دستگاه‌هایی منجر شود، برای مثال یک اتاق را اسکن می‌کنند، ویروس‌های موجود در هوا را شناسایی کرده و آنها را اعلام می‌کنند.

محققان در این مطالعه ذکر کرده‌اند که ارتعاشات کم فرکانس سیستم‌های زیستی مانند پروتئین‌ها، ویروس‌ها و باکتری‌ها از حرکت جمعی همه‌ اتم‌های تشکیل‌دهنده آنها ناشی می‌شود. بنابراین، طیف ارتعاشی این سیستم‌های زیستی، ساختار سه‌بعدی و انعطاف‌پذیری ساختاری و همچنین برهمکنش‌های حیاتی آنها را با محیطشان منعکس می‌کند.

دانشمندان از تنظیمات مناسب برای تشخیص ارتعاشات منتشر شده توسط ویروس با استفاده از روشی که آنها طیف‌سنجی BioSonics نامیده‌اند، استفاده کردند. آنها فاش کردند که این صدا نه تنها برای شنیدن با گوش انسان ضعیف نیست، بلکه بسیار بلند است و فرکانس آن یک میلیون برابر بیشتر از آن چیزی است که انسان می‌تواند بشنود.