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甘氨酸具有普遍的抗病毒作用
[[http://haidut.me/?p=1306|甘氨酸具有普遍的抗病毒作用]]
虽然下面的研究并没有说甘氨酸是当前 COVID-19 大流行的适当干预措施，但确实描述了甘氨酸的一种抗病毒机制（至少在理论上）适用于所有病毒。也就是说，甘氨酸可以防止衣壳的形成，没有衣壳病毒就不稳定并且不能感染其他细胞，因为在没有衣壳“壳”的情况下会简单地分解。因此，在“黑暗的冬天”期间增加明胶的摄入量可能是值得的，其中一位 POTUS 候选人一直在恐吓我们即将到来……
<https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.langmuir.0c00175>
<https://www.miragenews.com/microfluidics-helps-engineers-watch-viral-infection-in-real-time/>
“……病毒携带一个叫衣壳的蛋白质外壳。这些蛋白质就像一把开锁器，附着并撬开细胞膜。然后病毒劫持细胞的内部运作，迫使细胞大量生产病毒的遗传物质，构建很多病毒复制品。就像爆米花粒推开锅盖一样，新病毒会通过细胞壁爆炸。随着更多病毒开锁工具的散开，循环继续……病毒感染是目前最重要的问题，但并非所有病毒都相同。虽然使用介电电泳的微流体设备有一天可以用于现场、快速检测病毒性疾病，如 COVID-19，但密歇根理工大学的团队专注于一种众所周知且经过密切研究的病毒，即猪细小病毒 (PPV)，会感染猪的肾细胞。但随后该团队想挑战极限：添加了渗透剂甘氨酸，这是其合作者在病毒表面化学和疫苗开发方面研究的重要干预措施 。“使用我们的系统，可以显示病毒和细胞膜的时间依赖性行为。然后我们添加了渗透剂，可以作为一种抗病毒化合物，”哈比比解释道。“我们认为会停止交互。相反，一开始看起来相互作用继续发生，但随后新病毒无法离开细胞。” 这是因为甘氨酸可能会中断细胞内复制病毒的新衣壳形成。虽然病毒活动的特定部分发生在细胞壁的幕后，但介电测量显示发生衣壳形成的感染周期和衣壳形成被甘氨酸中断的感染细胞之间的转变。这种电荷差异表明甘氨酸可以防止新病毒形成衣壳，阻止潜在的病毒开锁器击中目标。”
微流控帮助工程师实时观察病毒感染
在破裂之前，受感染的细胞膜形成称为泡的结构，会改变微流体装置中测量的电信号。
艾莉森·米尔斯
发表2020 年 10 月 30 日下午 3:11
DOI：10.1021/acs.langmuir.0c00175
病毒附着在一个细胞上，撬开锁并进入，然后控制基因生产并发出许多版本的自身，这些版本通过细胞壁爆炸。像爆米花一样。工程师和病毒学家有一种观察病毒感染下降的新方法。
该技术使用微流体——在精确的几何结构内对流体进行亚毫米级控制。在基本上是经过精心设计的显微镜载玻片上，密歇根理工大学的化学工程师已经能够利用电场在微流体装置中操纵病毒。该研究于今年夏天在 Langmuir发表，着眼于细胞膜的变化，让研究人员更清楚地了解抗病毒药物如何在细胞中发挥作用，以阻止感染的传播。
## 关于研究人员 > > Sanaz Habibi、Pratik U. Joshi、Xue Mi、Caryn Heldt和Adrienne Minerick
**病毒感染始于衣壳**
病毒携带称为衣壳的蛋白质外壳。这些蛋白质就像一把开锁器，附着细胞并撬开细胞膜。然后病毒劫持细胞的内部运作，迫使细胞大量生产病毒的遗传物质，构建很多病毒复制品。就像爆米花粒推开锅盖一样，新病毒会通过细胞壁爆炸。随着更多病毒开锁工具的散开，循环继续。
“当研究传统技术时——不同阶段的荧光标记、成像、检查可行性——关键是要知道膜何时受损，”该研究的合著者、计算学院院长兼化学工程教授 Adrienne Minerick说。。“问题在于这些技术是一种间接措施。我们的工具着眼于电荷分布，因此主要关注细胞膜和病毒表面之间发生的事情。当病毒真正进入细胞时，我们观察的分辨率更高。”
1. 猪细小病毒 (PPV) 感染猪肾细胞 (PK-13)。2. PPV 使用其外层蛋白质（衣壳）附着在 PK-13 上，这可以在微流体装置中检测到。3. 病毒 RNA 劫持细胞的内部机制以制造更多病毒。4. 抗病毒渗透剂甘氨酸可能会中断衣壳的形成。5. 如果不间断，病毒复制品会冲破细胞膜。6. 如果存在不同于常规感染细胞的甘氨酸，则电信号会发生变化。
**介电电泳：带电对话**
观察病毒感染周期并监测其阶段，对于开发新的抗病毒药物和更好地了解病毒的传播方式至关重要。当可极化细胞在不均匀电场中被推来推去时，就会发生介电泳。这些细胞的运动有助于诊断疾病、血型、研究癌症和许多其他生物医学应用。当应用于研究病毒感染时，重要的是要注意病毒具有表面电荷，因此在微流体装置的密闭空间内，介电电泳揭示了病毒衣壳与细胞膜蛋白质之间的电对话。
“我们使用微流体装置研究了病毒和细胞之间与时间相关的相互作用，”作为密歇根理工大学化学工程博士生领导这项研究的 Sanaz Habibi 哈比比说。“我们证明了可以在电场中看到时间依赖性的病毒-细胞相互作用。”
实时观看病毒感染的发生就像是僵尸恐怖片、《油漆渐干》（无聊影片）和宝莱坞史诗之间的组合。微流体装置中的细胞会四处跳舞，随着介电音乐提示转变为不同的模式。需要有正确的病毒与细胞比例才能观察感染的发生——而且不会很快发生。哈比比的实验每 10 小时轮班进行一次，接下来是病毒附着的开场场景、长时间的入侵插曲，以及最终新病毒爆发而破坏细胞的悲惨结局。
在破裂之前，细胞膜形成称为气泡的结构，会改变微流体装置中测量的电信号。这意味着介电泳测量可以对整个循环中发生在细胞表面的电位移进行高分辨率的了解。
## 赠款和资金 > > 美国国家科学基金会 (NSF) IIP 1632678、NSF IIP 1417187、NSF 1451959 和 NSF 1510006
**输入渗透剂**
病毒感染是目前最重要的问题，但并非所有病毒都相同。虽然使用介电电泳的微流体设备有一天可以用于现场、快速检测病毒性疾病，如 COVID-19，但密歇根理工大学的团队专注于一种众所周知且经过密切研究的病毒，即猪细小病毒 (PPV)，会感染猪的肾细胞。
但随后该团队想要突破极限：他们添加了渗透剂甘氨酸，这是其合作者在病毒表面化学和疫苗开发方面研究的重要干预措施。
“使用我们的系统，我们可以显示病毒和细胞膜的时间依赖性行为。然后我们添加了渗透剂，可以作为一种抗病毒化合物，”哈比比解释道。“我们认为它会停止互动。相反，一开始看起来相互作用继续发生，但随后新病毒无法离开细胞。”
这是因为甘氨酸可能会中断细胞内复制病毒的新衣壳形成。虽然病毒舞蹈的特定部分发生在细胞壁的幕后，但介电测量显示发生衣壳形成的感染周期和衣壳形成被甘氨酸中断的感染细胞之间的转变。这种电荷差异表明甘氨酸可防止新病毒形成衣壳，并阻止潜在的病毒开锁器击中目标。
“当处理如此小的颗粒和生物时，能够实时看到这个过程发生时，跟踪这些变化是有益的，”哈比比说。
这种关于病毒衣壳和细胞膜之间相互作用的新观点可以加快病毒的检测和表征，从而省去昂贵且耗时的成像技术。也许在未来的大流行病中，将会有用于诊断病毒感染的即时护理手持设备，我们可以希望医学实验室将配备其他能够快速筛选和揭示最有效抗病毒药物的微流体设备。
