Исследователи из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова с помощью атомно-силовой микроскопии изучили, как нитевидный вирус, поражающий более 200 видов растений, Х-вирус картофеля, под воздействием температуры превращается в сферические наночастицы. Ученые показали, как время термической обработки и концентрация вируса влияют на этот процесс, и подтвердили стабильность полученных частиц. Полученные частицы являются перспективной основой для создания безопасной системы доставки лекарственных средств в клетки и разработки вакцин. Результаты работы опубликованы в журнале «Наноиндустрия».
Вирусы растений в последние годы все чаще привлекают внимание ученых не только как возбудители болезней сельскохозяйственных культур, но и как перспективный материал для разработки новых бионанотехнологий. Их главные преимущества — биобезопасность для человека и способность к самосборке в строго определенные вирусоподобные структуры. В частности, так называемые структурно модифицированные вирусные частицы, получаемые путем нагревания, могут служить универсальными контейнерами для доставки лекарств или основой для новых вакцин.
«Наша задача состояла в том, чтобы детально, буквально на наноуровне, изучить процесс трансформации длинных нитевидных вирусов в сферические частицы, — рассказывает один из авторов работы, профессор кафедры физики полимеров и кристаллов физического факультета Игорь Яминский. — Ранее мы проводили подобные исследования с вирусом табачной мозаики, который имеет палочковидную форму. Теперь мы изучили более гибкий нитевидный X-вирус картофеля, чтобы понять, как его особая структура влияет на процесс и свойства получаемых сферических частиц».
В своих экспериментах ученые изучали образцы вируса, нагретые до 70°С, с помощью высокоточного метода атомно-силовой микроскопии (АСМ), который позволяет получать трехмерные изображения нанообъектов. Это позволило не только увидеть форму частиц, но и точно измерить их физические параметры. Важным результатом стала стабильность полученных сфер: в отличие от исходных нитей, они не деформируются при контакте с механическим зондом микроскопа, что критически важно для их практического применения.
«Мы не только визуализировали процесс, но и подтвердили стабильность полученных сферических частиц, — комментирует профессор биологического факультета МГУ Николай Никитин. — Это ключевой момент для их дальнейшего использования. Такие частицы можно заполнять различными биологически активными молекулами, например, противоопухолевыми препаратами, создавая направленные системы доставки. Также их можно декорировать различными антигенами патогенов человека и животных, используя в качестве вакцинных препаратов».
Исследования проводились в рамках Междисциплинарной научно-образовательной школы МГУ «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология» (проект № 23-Ш04-04).
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: armmypicca / ru.123rf.com
