Исследование морфологии коронавируса с помощью атомно-силовой микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Атомно-силовая микроскопия позволяет с высоким разрешением визуализировать оболочечные вирусы, к которым относятся вирусы семейства Coronaviridae, исследовать характер их адсорбции на различных поверхностях, измерять механические свойства вирусов, оценивать влияние изменения среды, температуры на морфологию. С помощью силовых кривых можно посчитать модуль Юнга вирусной частицы, оценить характер взаимодействия между белком оболочки и клеточным рецептором, даже померить силу этого взаимодействия. Все эти возможности не только позволяют характеризовать вирусы, но и помогают предотвращать распространение болезнетворных патогенов в человеческой популяции и выбирать оптимальную стратегию лечения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Ахметова

МГУ имени М.В.Ломоносова; ООО НПП "Центр перспективных технологий"

Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0002-5115-8030

к.ф.-м.н., с.н.с., вед. спец., физический факультет

Россия, Москва; Москва

Л. В. Кордюкова

МГУ имени М.В.Ломоносова

Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0002-6089-1103

д.б.н., вед. науч. сотр., Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

Россия, Москва

И. В. Яминский

МГУ имени М.В.Ломоносова; ООО НПП "Центр перспективных технологий"

Автор, ответственный за переписку.
Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0001-8731-3947

д.ф.-м.н., проф., ген. дир., физический факультет

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Kordyukova L.V., Shanko A.V. Covid-19: Myths and Reality. Biochemistry. 2021. Vol. 86. No. 7. PP. 964–984. https://doi.org/10.31857/S0320972521070022
  2. Akhmetova A.I., Yaminsky I.V. High resolution imaging of viruses: scanning probe microscopy and related techniques. Methods. 2022. Vol. 197. PP. 30–38. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2021.06.011
  3. Akhmetova A.I., Yaminsky I.V. FemtoScan Online software in virus research. NANOINDUSTRY. 2021. Vol. 14. No. 1(103). PP. 62–67. https://doi.org/10.22184/1993-8578.2021.14.1.62.67
  4. Kiss B., Kis Z., Pályi B., Kellermayer M.S.Z. Topography, spike dynamics, and nanomechanics of individual native SARS-CoV-2 virions. Nano Letters. 2021. Vol. 21. PP. 2675–2680. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c 04465
  5. Bagrov D.V., Glukhov G.S. et al. Structural characterization of β-propiolactone inactivated severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (sars-cov-2) particles. Microscopy Research and Technique. 2022. Vol. 85. No. 2. PP. 562–569. https://doi.org/10.1002/jemt.23931
  6. Cardoso-Lima R., Souza P.F.N. et al. SARS-CoV-2 Unrevealed: ultrastructural and nanomechanical analysis. Langmuir. 2021. Vol. 37(36). PP. 10762–10769. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c 01488
  7. Yao H., Song Y. et al. Molecular Architecture of the SARS-CoV-2 Virus. Cell. 2020. Vol. 183. PP. 730–738.e13. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.018
  8. Astuti I., Ysrafil Y. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2): An overview of viral structure and host response. Diabetes Metab. Syndr. Clin. Res. Re. V. 2020. Vol. 14. PP. 407–412. https://doi.org/10.1016/j.dsx.2020.04.020
  9. Xue Y., Ma Y. et al. Identification and measurement of biomarkers at single microorganism level for in situ monitoring deep ultraviolet disinfection process. IEEE Trans NanoBioscience. 2024. Vol. 23(2). 242–251. https://doi.org/10.1109/TNB.2023.3312754
  10. Tomás A.L., Reichel A. et al. UV-C irradiation-based inactivation of SARS-CoV-2 in contaminated porous and non-porous surfaces. J Photochem Photobiol B: Biol. 2022. Vol. 234. P. 112531. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2022.112531
  11. Celik U., Celik K. et al. Interpretation of SARS-CoV-2 behaviour on different substrates and denaturation of virions using ethanol: an atomic force microscopy study. RSC Ad. V. 2020. Vol. 10. P. 44079 https://doi.org/10.1039/D0RA09083B
  12. Lyonnais S., Hénaut M., Neyret A. et al. Atomic force microscopy analysis of native infectious and inactivated SARS-CoV-2 virions. Sci Rep. 2021. Vol. 11. P. 11885. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91371-4
  13. Kordyukova L.V., Moiseenko A.V., Trifonova T.S., Akhmetova A.I., Gracheva A.V., Korchevaya E.R., Yaminsky I.V., Fayzuloev E.B. Study of cold-adapted attenuated SARS-CoV-2 mutants by transmission, cryoelectron and atomic force microscopy. Bulletin of Moscow University. Series 16. Biology. 2025, Vol. 80. In press.
  14. Lim K., Nishide G. et al. Millisecond dynamic of SARS-CoV-2 spike and its interaction with ACE2 receptor and small extracellular vesicles. Journal of Extracellular Vesicles. 2021. Vol. 10(14). P. e12170. https://doi.org/10.1002/jev2.12170
  15. Yang J., Petitjean S.J.L. et al. Molecular interaction and inhibition of SARS-CoV-2 binding to the ACE2 receptor. Nat Commun. 2020. Vol. 11. P. 4541. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18319-6
  16. Kukushkin V., Ambartsumyan O. et al. Lithographic sers aptasensor for ultrasensitive detection of sars-cov-2 in biological fluids. Nanomaterials. 2022. Vol. 12. No. 21. P. 3854. https://doi.org/10.3390/nano12213854
  17. Kurmangali A., Dukenbayev K., Kanayeva D. Sensitive detection of SARS-CoV-2 variants using an electrochemical impedance spectroscopy based aptasensor. Int J Mol Sci. 2022. Vol. 23(21). P. 13138. https://doi.org/10.3390/ijms232113138

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. 2D- и 3D-изображения коронавирусов на слюде на воздухе. Резонансный режим, ПО "ФемтоСкан Онлайн"

Скачать (570KB)
Метаданные
3. Рис.2. 2D-изображение и сечение коронавируса на слюде на воздухе. Высота частицы около 50 нм. Резонансный режим АСМ

Скачать (201KB)
Метаданные
4. Рис.3. 2D- и 3D-изображения и сечение родительского штамма FEB2 (А, Б) на графите. Высота частицы 60 нм

Скачать (290KB)
Метаданные
5. Рис.4. 2D- и 3D-изображения и сечение ts-мутанта F-F3 (А, Б) на графите. Высота частицы 60 нм

Скачать (272KB)
Метаданные

© Ахметова А.И., Кордюкова Л.В., Яминский И.В., 2025