物理学家根据温度和湿度测试冠状病毒粒子

资料来源:犹他大学

关于冠状病毒最大的未知之一是季节变化将如何影响其传播。犹他大学(University of Utah)的物理学家获得了该大学首笔与covid -19相关的资助,以解决这一问题。

美国国家科学基金会(NSF)向美国大学物理与天文学系的Michael Vershinin和Saveez Saffarian提供了一笔快速反应研究(Rapid)资金,用于研究SARS-COV-2的结构,这种冠状病毒毒株是大流行的中心。物理学家们将在不需要基因组的情况下制造单个合成的冠状病毒粒子,从而制造不能感染或复制的。研究人员将测试冠状病毒的结构如何抵御湿度和温度的变化,以及在什么条件下病毒会解体。

研究结果将有助于公共卫生官员了解病毒在各种环境条件下的行为,包括在变化的季节和小气候(如空调办公室)中。

“我们正在制作一个完整的病毒包装副本,它将所有东西连接在一起。这个想法是为了弄清楚是什么让这种病毒崩溃,是什么让它运转,是什么让它死亡,”Vershinin说,他是物理和天文学助理教授,也是该基金的联合首席研究员。“这不是一种疫苗。这不会解决危机,但有望为未来的政策决策提供信息。”

研究人员对今年1月公布的SARS-COV-2全序列基因组进行了搜索,重点关注了导致病毒结构完整性的基因。他们现在正在活细胞中合成这些基因,并让它们的蛋白质组装成病毒颗粒。

“冠状病毒的传播方式与流感病毒类似——通过悬浮在空气中的小粘液滴。主要的观点是,病毒失去传染性是因为粒子失去了结构完整性,”萨法里安说。“液滴在不同温度和湿度条件下演化的物理过程影响了它的传染性。”

快速资助计划使NSF能够快速审查有关紧急问题(如全球流行病)的研究的建议。

”这个应用程序的复杂的物理工具和方法了解2019年冠状病毒会像天气变化是一个明显的例子,我们有投资基础研究年后准备我们应对危机,不仅影响我们的社会,而且整个世界,“说Krastan Blagoev,美国国家科学基金会物理部的项目主任。

一个来自许多

在冠状病毒发病时,Vershinin和Saffarian深入研究科学文献,尽可能多地了解冠状病毒和相关病毒,如流感。他们意识到,许多研究都是在流行病学水平上研究流感的传播。关于气候和特定条件如何影响单个病毒粒子的答案较少。两位研究人员都有数十年的纳米尺度研究经验。Vershinin实验室的专长是使用这个工具能让他探测只有几个原子的单个分子。

“它经常被拿来和《星际迷航》(Star Trek)里的牵引光束相比。”你只需要用光进入并施加力量来操纵物体,”Vershinin说。

萨法里安的实验室主要研究病毒,比如,包含RNA链。他的实验室使用了许多工具来跟踪单个病毒颗粒的行为,包括艾滋病病毒。

这些研究人员是理学院细胞和基因组科学中心的成员,在那里,应用物理、化学和生物学的科学家可以相互合作,并能迅速形成合作——这是对抗这种病毒的关键优势。

“通过大规模观察病毒,你不仅能获得你想要的见解。观察单个病毒粒子是弄清发生了什么事的关键。”Vershinin说。“现代生物学和生物物理学让我们能够以一种前所未有的方式提出这些问题。”

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