वायरस के संतुलन के रूप में आयन जाल

नई विधि व्यक्तिगत वायरस के बड़े पैमाने पर निर्धारण की अनुमति देती है

वायरस DESY
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आयनीकरण के लिए बहुत ही सौम्य तकनीकों और एक लघु आयन ट्रेप ब्रांड ईजेनबाउ की मदद से, ताइवान के शोधकर्ता अब व्यक्तिगत, अक्षुण्ण विषाणुओं के द्रव्यमान का सही-सही विश्लेषण करने में सक्षम हो गए हैं। अब तक, यह केवल बड़े त्रुटि मार्जिन के साथ ही संभव था।

वायरस जीवन का सबसे सरल रूप है जो हमारे ग्रह पर मौजूद है। इनमें केवल आनुवंशिक पदार्थ और एक खोल होता है। बैक्टीरिया और आर्कबैक्टीरिया के बाद वे जीवों के दूसरे सबसे आम प्रकार हैं, और यहां तक ​​कि हमारे महासागरों में भी नंबर एक हैं। इन आनुवंशिक रूप से विविध घुनों की संरचना और गुणों की बेहतर समझ हासिल करने के लिए, एक आबादी के भीतर उनके द्रव्यमान और उनकी परिवर्तनशीलता को निर्धारित करने में सक्षम होने के लिए बहुत रुचि होगी। लगभग not 15 प्रतिशत की त्रुटि के साथ वायरस के पिछले बड़े निर्धारण, छोटे द्रव्यमान अंतर के पर्याप्त समाधान को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त सटीक नहीं थे।

हुआन-चेंग चांग के आसपास की टीम ने अब अधिक सटीक सटीकता प्राप्त करने के लिए एक नई अवधारणा विकसित की है। बड़े पैमाने पर निर्धारण के लिए, वायरस के कणों को पहले गैस चरण में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, विद्युत क्षेत्र में विद्युत आवेशित और त्वरित होना चाहिए। हालांकि, वायरस नष्ट नहीं होना चाहिए। शोधकर्ताओं ने LIAD (लेजर-प्रेरित ध्वनिक desorption) नामक एक बहुत ही सौम्य तरीका चुना। एक लेजर द्वारा उत्पन्न ध्वनि तरंगें नमूने से वायरस के कणों को छोड़ती हैं।

कंपन से द्रव्यमान का पता चलता है

फिर उन्हें "आयन ट्रैप" में कैद कर लिया जाता है। यह एक विद्युत क्षेत्र है जो शाब्दिक रूप से एक विशेष ज्यामिति और प्रत्यावर्ती वोल्टेज के कारण फंसे हुए कणों को धारण करता है। अब वायरस कण एक द्रव्यमान निर्धारण के लिए उपलब्ध है: लेजर प्रकाश आयन जाल में विकीर्ण होता है।

यदि एक कण जाल में है, तो प्रकाश वहां बिखरा हुआ है। आयन जाल की पारदर्शी सतहों के माध्यम से, इस बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाया जा सकता है। बिखरे प्रकाश का एक हिस्सा सीसीडी कैमरा को निर्देशित किया जाता है, जो फंसे कण के प्रक्षेपवक्र को रिकॉर्ड करता है। दूसरे भाग में एक मापने वाला उपकरण आता है, जो बिखरे हुए प्रकाश संकेत का सटीक विश्लेषण करता है। घटना प्रकाश के संबंध में बिखरे हुए प्रकाश को बदल दिया जाता है क्योंकि आयन जाल के वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र में वायरस कण कंपन में हो जाता है। ये कंपन विषाणु के द्रव्यमान (और आवेश) पर निर्भर होते हैं। प्रदर्शन

टीम ने 80 और 300 नैनोमीटर के बीच व्यास के साथ तीन अलग-अलग वायरस प्रकारों के द्रव्यमान को निर्धारित करने में सफलता हासिल की -। 1 प्रतिशत आश्चर्यजनक रूप से सटीक क्रम के विचलन के साथ। वायरल द्रव्यमान, अन्य विश्लेषणात्मक तरीकों के संयोजन में, निष्कर्ष निकालने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि वायरस के लिफाफे कितने बिल्डिंग ब्लॉक से बने हैं या आनुवंशिक सामग्री की कितनी प्रतियां इसमें निहित हैं।

विशेष आयन जाल का निर्माण किया

आयन जाल के विशेष डिजाइन द्वारा अत्यधिक सटीक माप संभव बनाया गया था: एक क्लासिक चौगुनी आयन जाल के बजाय, चांग और उनकी टीम ने एक बेलनाकार आयन जाल (सीआईटी, "बेलनाकार आयन ट्रैप") का चयन किया। ऐसे मामले में, हालांकि फंसे हुए आयनों की गति बहुत अधिक जटिल और गणितीय रूप से अनिश्चित है, उन्हें बहुत सरल ज्यामिति का लाभ है। टीम ने सामान्य से छोटे आयामों के सीआईटी का निर्माण किया, ज्यामिति को अनुकूलित किया, और सिलेंडर के पारंपरिक समाप्ति इलेक्ट्रोड को पारदर्शी, विद्युत प्रवाहकीय प्लेटों के साथ बदल दिया। केवल इस विशेष निर्माण की मदद से व्यक्तिगत वायरस के द्रव्यमान निर्धारण के लिए सटीक बिखरे हुए प्रकाश विधि को लागू करना संभव था।

(जर्मन केमिस्टों की सोसायटी, 06.12.2006 - NPO)