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一、病毒

病毒是一種個(gè)體微小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含一種核酸（DNA或RNA），需要在活細(xì)胞內(nèi)寄生并以復(fù)制方式增殖的非細(xì)胞型生物。病毒是一種非細(xì)胞生命形態(tài)，它由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成，病毒沒(méi)有自己的代謝機(jī)構(gòu)，沒(méi)有酶系統(tǒng)。因此病毒離開了宿主細(xì)胞，就成了沒(méi)有任何生命活動(dòng)、也不能獨(dú)立自我繁殖的化學(xué)物質(zhì)。它的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的能力都是在宿主細(xì)胞中進(jìn)行，當(dāng)它進(jìn)入宿主細(xì)胞后，它就可以利用細(xì)胞中的物質(zhì)和能量完成生命活動(dòng)，按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。

流感病毒渲染圖

二、光學(xué)顯微鏡在病毒學(xué)研究中的應(yīng)用

相比于常見(jiàn)細(xì)胞的幾十微米級(jí)別尺寸，病毒的尺寸小很多，一般在60-220nm，而受制于可見(jiàn)光的衍射峰值，光學(xué)顯微鏡無(wú)法分辨200nm以下的物體，因此無(wú)法對(duì)病毒進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺度的觀測(cè)，目前應(yīng)用光學(xué)顯微鏡對(duì)病毒進(jìn)行觀測(cè)研究主要是從以下兩個(gè)方面著手：

（1）通過(guò)觀測(cè)對(duì)病毒進(jìn)行特異性標(biāo)記產(chǎn)生的熒光信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒位置數(shù)量的判斷。病毒主要由核酸和蛋白質(zhì)組成，常見(jiàn)的一種方法是利用熒光標(biāo)記的特異核酸探針與病毒含有的靶DNA分子或RNA分子進(jìn)行雜交，可通過(guò)在熒光顯微鏡下觀察熒光信號(hào)，來(lái)確定與特異探針雜交后被染色的病毒的分布和數(shù)量，這種方式也稱為原位熒光雜交技術(shù)（FISH）。

FISH做的病毒檢測(cè)，紅色為病毒外殼蛋白
（引自公開論文https://doi.org/10.1073/pnas.1820132117）

（2）通過(guò)檢測(cè)病毒入侵導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生的免疫物質(zhì)或病理形態(tài)變化，從而判斷病毒種類、分布和數(shù)量。正常細(xì)胞在面對(duì)病毒入侵時(shí)，會(huì)發(fā)生免疫反應(yīng)，產(chǎn)生的免疫物質(zhì)就可作為熒光染料標(biāo)記的結(jié)合物，通過(guò)熒光顯微鏡對(duì)免疫熒光信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)從而做出檢測(cè)判斷，這種通過(guò)對(duì)免疫蛋白進(jìn)行標(biāo)記的方式也稱之為免疫熒光（IF），這種方式在臨床上常見(jiàn)的應(yīng)用有呼吸道七聯(lián)檢或九聯(lián)檢。

呼吸道七聯(lián)檢免疫熒光，MF31拍攝（綠色為病毒反應(yīng)）

應(yīng)用類似原理，還有不使用熒光染色的免疫組化(IHC)染色，主要用于尸檢研究，判斷病毒對(duì)身體各器官的感染情況，比如新冠病毒和猴痘病毒都能找到相關(guān)研究。

IHC免疫組化染色，猴痘病毒感染犬的支氣管（紅色為病毒反應(yīng)）

病毒入侵也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞或組織發(fā)生病理變化，如感染細(xì)胞與未感染細(xì)胞的胞漿膜發(fā)生融合，形成多核的巨細(xì)胞，或某些病毒感染細(xì)胞時(shí)，在光學(xué)明場(chǎng)顯微鏡下可見(jiàn)胞漿或胞核內(nèi)出現(xiàn)嗜酸或嗜堿性染色、大小不同和數(shù)量不等的圓形或不規(guī)則的團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，如HPV人乳頭狀瘤病毒。

HPV引起，分化不良的鱗狀細(xì)胞癌

三、顯微成像技術(shù)在病毒觀測(cè)中的挑戰(zhàn)

根據(jù)上述光學(xué)顯微鏡對(duì)病毒的檢測(cè)方式，主要有兩種方式，一是使用熒光顯微鏡檢測(cè)熒光染料標(biāo)記病毒本身的熒光信號(hào)或入侵細(xì)胞免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體物質(zhì)熒光信號(hào)，二是使用明場(chǎng)方式觀測(cè)IHC或者HE染色的細(xì)胞或組織的病理形態(tài)。

主要的挑戰(zhàn)來(lái)自病毒本身體積小，含量相對(duì)較低，導(dǎo)致熒光染料產(chǎn)生的熒光信號(hào)弱，需要使用較強(qiáng)的激發(fā)光與高靈敏度的顯微相機(jī)進(jìn)行成像；使用免疫熒光方式檢測(cè)病毒對(duì)特異性染料的選擇及熒光顯微鏡濾光片的選擇要求較高，需要保證病毒標(biāo)志物熒光信號(hào)不被其它種類的熒光信號(hào)所覆蓋，對(duì)通道的選擇及熒光圖像軟件的合成有很高的要求。

MF23搭配MC50-S拍攝的呼吸道病毒檢測(cè)

四、明美推薦方案

（1）醫(yī)院呼吸七聯(lián)檢、九聯(lián)檢等免疫熒光檢測(cè)

推薦：MF23/MF31 + 顯微鏡相機(jī)MC50-S/MD60/MD50-T等

? 長(zhǎng)壽命LED熒光模塊，即開即用，使用方便，激發(fā)效果穩(wěn)定

? 可選單通道激發(fā)或數(shù)顯多通道激發(fā)，各通道可獨(dú)立連續(xù)調(diào)節(jié)

? 相機(jī)針對(duì)顯微成像優(yōu)化，可滿足對(duì)實(shí)時(shí)性要求低的熒光成像

（2）宮頸癌HPV感染篩查和病毒研究等需要FISH檢測(cè)的應(yīng)用

推薦：MF43-N+寬光譜大功率光源MG-100/MG-120+高靈敏度相機(jī)MC50-S/MS23+FISH軟件

? 研究級(jí)機(jī)身，6孔落射熒光模塊，高數(shù)值孔徑物鏡，成像質(zhì)量高擴(kuò)展性強(qiáng)

? 標(biāo)配BGU三通道熒光，可按需定制單通或者雙通的高質(zhì)量濾光片組

? 長(zhǎng)壽命LED激發(fā)光源，即開即用，觸屏直觀控制開關(guān)，光強(qiáng)可調(diào)，激發(fā)穩(wěn)定

? 高靈敏度相機(jī)，成像幀率更高，滿足更快速實(shí)時(shí)的高質(zhì)量熒光成像

? 搭配FISH軟件可實(shí)現(xiàn)多種熒光通道圖像快速、高精度合成

（3）病毒感染的組織切片和免疫組化切片常規(guī)觀測(cè)

推薦：ML51/ML41/ML31+顯微鏡相機(jī)MSX2、MSX1、MDX10、MD50等

? 無(wú)限遠(yuǎn)平場(chǎng)消色差物鏡，滿足高質(zhì)量明場(chǎng)觀察，可擴(kuò)展暗場(chǎng)相差等

? 真彩LED照明，明場(chǎng)狀態(tài)接近自然效果，減少視覺(jué)疲勞

? 配備高數(shù)值孔徑物鏡，分辨率高，細(xì)節(jié)觀測(cè)更清晰

? 為顯微成像優(yōu)化的Exmor CMOS相機(jī)，成像清晰細(xì)節(jié)豐富

（4）四大品牌熒光顯微鏡升級(jí)高靈敏度顯微鏡相機(jī)MSX2/MC50-S/MS23

? 針對(duì)弱光顯微成像優(yōu)化，靈敏度高，成像更快速，圖片更清晰

? 專業(yè)的適配接口搭配方案，目鏡和相機(jī)可以做到視野高度同步

? 可選雙分光接口，實(shí)現(xiàn)雙相機(jī)實(shí)現(xiàn)高幀率和高分辨率兼顧

（5）四大品牌顯微鏡熒光升級(jí)或LED熒光升級(jí)，數(shù)顯熒光模塊/熒光光源MG-100或MG-120 + 顯微鏡相機(jī)MC50-S等

? 數(shù)顯熒光模塊適合無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)顯微鏡升級(jí)熒光觀察，高度整合，直觀數(shù)顯，即開即用

? LED熒光光源MG-100/MG-120可取代汞燈，為熒光顯微鏡帶來(lái)即開即用等升級(jí)體驗(yàn)

? 常規(guī)免疫熒光檢測(cè)對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，可選MC50-S/MD60/MD50-T等顯微鏡相機(jī)

? 高實(shí)時(shí)性要求的研究級(jí)應(yīng)用，可選高靈敏度相機(jī)MSX2/MC50-S/MS23和配套FISH軟件