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美国科学家首次拍到病毒三维照片
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据美国媒体报道，美国IBM一个验室里的研究人员，使用与核磁共振成像术(MRI)类似的方法，首次拍到一个病毒的三维照片。 现在，医生经常会使用核磁共振成像技术查看人体内部。但是这些研究人员使用的核磁共振力显微镜(MRFM)的清晰度，比核磁共振成像的高1亿倍。加利福尼亚州圣何塞IBM阿尔马登研究中心( Almaden Research Center)的该科研组在《美国科学院院报》上发表的报告中说，他们已经利用空间分辨率是4毫微米的显微镜，拍摄到一个烟草斑纹病毒的三维图片。 利用原子力显微镜和扫描隧道显微镜等技术，可以拍摄单个原子的图片。一个原子的直径大约是十分之一毫微米。但是这些技术对生物样本具有更大的破坏性，因为它们为了获得图片，会向目标物发射电子流。而且这些显微镜无法穿过微小结构的表皮，看到它的内部结构。这些研究人员表示，他们的很多想法，都是从最初利用原子力显微镜工作的过程中演变而来的。1993年，IBM的物理学家丹尼尔·鲁戈帮助设计了第一台核磁共振力显微镜，他说：“一直令我非常感兴趣的一件事是，我们能否采用相同想法，把它应用到三维空间里？我们希望可以拍摄分子等原子结构照片。这就是我们的研究动机。” 1991年，理论物理学家约翰·斯德莱斯发表一篇纯理论性论文，把核磁共振力显微镜作为三维体力显微镜的研发工作从此开始。后来，斯德莱斯开始寻找有助于研发可对抗艾滋病毒的药物的新工具。斯德莱斯是华盛顿大学医学院整形外科教授，他读过IBM的原子力显微镜研究以后，立即给鲁戈打电话，建议他利用一个可测量瞬间磁场的相关工具拍摄生物结构图。 鲁戈说：“他意识到，他们看到的很多疾病都是由分子基础的病毒引起的。”在2004年的研究中，鲁戈和其他人利用这种新技术拍摄了一个电子的图像。这个新成果是一张维数图像。核磁共振力显微镜把一个超小悬臂作为放置样本的平台，科学家借助这个悬臂，可以使样本靠近或者远离一个小磁体。在温度非常低的情况下，研究人员可以测量出磁场对在病毒体内发现的氢原子里的质子产生的影响。 通过重复改变磁场大小，研究人员可以在悬臂里产生一个瞬间振动，并可利用一个激光束对它进行测量。通过在磁场里移动病毒，可以在二维空间生成一个三维图片。这些研究人员表示，他们认为，那些正在努力查看分子结构和蛋白质的相互作用的结构生物学家，一定会对这种方法感兴趣，鲁戈表示，对那些不能结晶，无法利用X光进行分析的生物样本来说，这种方法非常有效。虽然科学家已经利用其他方法刻画出DNA分子结构的基本特征，但是利用这种方法不仅可以查看构成基本DNA结构的成分，而且还能拍摄出生物分子的互动图片。 |
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