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科学家设计病毒进化的“景观陷阱”：用新方法锁定新冠病毒逃逸路径病毒变异导致疫苗失效是当前公共卫生面临的重大挑战

Fri, 25 Sep 2026 23:01:21 GMT

科学家设计病毒进化的“景观陷阱”：用新方法锁定新冠病毒逃逸路径

病毒变异导致疫苗失效是当前公共卫生面临的重大挑战。传统疫苗可能因病毒突变而失去效力，而科学家们正在探索如何主动控制病毒的进化方向。一项发表在《美国国家科学院院刊》上的研究提出了一种名为“适应性景观设计”（FLD）的新方法，旨在通过定制病毒进化的“适应度景观”，使其无法逃逸。研究团队通过随机优化化学推导的生物物理适应度模型，成功设计出抗体集合，能够抑制新冠病毒两种基因型中和网络的适应度，并发现预防性疫苗，在逃逸变异出现前限制其适应度轨迹。这种方法为疫苗设计提供了新思路，可能帮助开发更长效的疫苗。

科学家通过量化重塑病毒进化的结构峰和谷，将病毒“困”在低适应度区域。研究团队使用算法优化抗体，使目标蛋白（如新冠病毒）的进化路径被引导至预设的“陷阱”，从而降低其逃逸能力。具体实验中，他们成功抑制了两种SARS-CoV-2基因型中与中和抗体逃逸相关的网络，并预测了潜在的逃逸变异，提前设计疫苗以阻断这些路径。这种方法不仅验证了理论，还为实际应用提供了可能。

这项研究的意义在于，它首次实现了对病毒进化过程的主动控制，为疫苗和药物设计开辟了新方向。然而，目前研究仍基于模拟和模型，实际应用效果需通过临床试验验证。此外，如何将这种方法扩展到其他病毒，以及长期进化中可能出现的未知变异，仍是未来需要解决的问题。这提醒我们，病毒进化并非不可预测，通过科学设计，或许能更好地应对未来的变异挑战。

病毒进化被按住，疫苗设计更主动了🎯

来源：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

#病毒进化 #适应度景观 #疫苗设计 #SARSCoV2 #进化控制

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新型纳米表面可通过机械应力“压垮”病毒，实现高效灭活病毒通过污染表面传播是公共卫生的持续挑战，传统抗病毒涂层常因毒性、环境持久性等问题受限

Sun, 26 Apr 2026 23:27:30 GMT

新型纳米表面可通过机械应力“压垮”病毒，实现高效灭活

病毒通过污染表面传播是公共卫生的持续挑战，传统抗病毒涂层常因毒性、环境持久性等问题受限。科学家们正探索一种无需化学药剂的新方法——通过物理机械应力破坏病毒结构。近日，一项研究设计出一种可扩展的机械病毒灭活表面，有望为公共环境提供更安全、持久的防护。

该表面由柔性丙烯酸薄膜上的纳米柱阵列构成，通过阳极氧化铝（AAO）模具和紫外纳米压印光刻（UV-NIL）技术制造。研究发现，纳米柱的间距是决定抗病毒效果的关键因素。当柱间距为60纳米时，对人呼吸道合胞病毒（hPIV-3）的灭活效果最佳，能在1小时内使其感染性降低1.2个对数级（约94%）。有限元方法（FEM）模拟显示，这些纳米结构产生的局部应力超过病毒包膜约10兆帕的破裂阈值，从而物理破坏病毒。

这一化学免费、可大规模生产的策略为医疗、消费和环保领域提供了新思路，可能减少抗病毒耐药性的风险。不过，研究目前主要针对特定病毒，未来需验证其在不同环境条件下的稳定性和对其他病毒的有效性。

病毒这下怕了，表面都成了“高压锅”？🥖

来源：Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)

#纳米技术 #病毒灭活 #表面科学 #机械应力

via: 热心群友

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用光看透百年旧片：一种新方法让组织纤维结构清晰可见人体内的每一块组织都含有极其微小的纤维，它们协调着器官的运动、功能和通讯

Mon, 15 Dec 2025 12:00:41 GMT

用光看透百年旧片：一种新方法让组织纤维结构清晰可见

人体内的每一块组织都含有极其微小的纤维，它们协调着器官的运动、功能和通讯。肌肉纤维引导物理力量，肠道纤维支撑消化道的运动，而脑纤维则承载着电信号，让不同脑区交换信息。这些错综复杂的纤维系统塑造着每个器官的结构，并维持其正常运作。

然而，这些微观结构长期难以研究。研究人员一直难以确定纤维在组织内部的排列方向，这导致难以完全理解它们在健康和疾病中的变化。现在，一项发表在《自然·通讯》上的研究，介绍了一种名为计算散射光成像（ComSLI）的新方法，能够以微米级的分辨率清晰地揭示这些难以捉摸的纤维模式，且成本相对较低。

ComSLI利用一个基本的物理原理：当光遇到微观结构时，会根据其方向向不同方向散射。通过旋转光源并记录散射信号的变化，研究人员可以重建图像中每个像素内纤维的方向。该方法只需要一个旋转的LED灯和一个显微镜相机，使其相比其他高级显微镜更易于获取。收集图像后，软件分析散射光的微妙模式，生成纤维方向和密度的彩色编码图。

看到百年旧片也能“看穿”纤维结构，科技真是厉害！

来源：Nature Communications

#计算散射光成像 #神经科学 #组织结构研究 #病理学 #历史标本分析

via: 热心群友

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