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病毒“偵察兵”——揭秘疾控中心病毒實(shí)驗(yàn)室的顯微鏡應(yīng)用
2025-04-16
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隨著全球傳染病防控形勢(shì)的日益復(fù)雜，疾控中心病毒實(shí)驗(yàn)室在公共衛(wèi)生領(lǐng)域的重要性愈發(fā)凸顯，在傳染病防控中發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。光學(xué)顯微鏡在疾控中心病毒實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用廣泛而深入，它在病毒檢測(cè)、機(jī)制研究和防控支持中發(fā)揮著不可替代的作用，為病毒學(xué)的發(fā)展和公共衛(wèi)生防控提供了有力支持。
病毒實(shí)驗(yàn)室中顯微鏡的應(yīng)用
疾控中心病毒實(shí)驗(yàn)室是傳染病防控、病原體研究和公共衛(wèi)生應(yīng)急的核心技術(shù)支撐平臺(tái)。顯微鏡作為實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)工具，在病毒檢測(cè)、機(jī)制研究及防控決策中扮演著不可替代的角色。
病毒檢測(cè)與診斷
呼吸道七聯(lián)檢/九聯(lián)檢，采用免疫熒光法技術(shù)，通過熒光顯微鏡檢測(cè)熒光信號(hào)，能夠快速準(zhǔn)確地檢測(cè)多種呼吸道病原體，為醫(yī)生提供及時(shí)的病原學(xué)信息，幫助制定合理的治療方案，提高患者的治愈率和康復(fù)速度，減少疾病的傳播風(fēng)險(xiǎn)。
明美MF31拍攝的呼吸道七聯(lián)檢免疫熒光
（綠色為病毒反應(yīng)）
病毒形態(tài)與結(jié)構(gòu)觀察
病毒入侵導(dǎo)致細(xì)胞或組織發(fā)生病理變化，可以通過明場(chǎng)顯微鏡觀察IHC或者HE染色的細(xì)胞或組織的病理形態(tài)。
細(xì)胞培養(yǎng)觀察病變（CPE）
倒置顯微鏡初步篩查：每日觀察細(xì)胞形態(tài)變化，記錄病變進(jìn)展（如空泡化、脫落）
熒光顯微鏡分析：利用熒光標(biāo)記抗體或染料，精確定位病毒感染區(qū)域。
病毒與宿主相互作用研究
熒光原位雜交（FISH）技術(shù)：利用熒光標(biāo)記的核酸探針與病毒基因組雜交，在熒光顯微鏡下檢測(cè)熒光信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒核酸的精確定位和檢測(cè)，為病毒感染的早期診斷和病情監(jiān)測(cè)提供重要依據(jù)。
顯微成像技術(shù)在病毒觀測(cè)中的挑戰(zhàn)
病毒尺寸通常小于100nm，遠(yuǎn)超光學(xué)顯微鏡的分辨率極限（約200nm），因此光學(xué)顯微鏡難以直接清晰地觀察到病毒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中，常規(guī)檢測(cè)需依賴間接方法：通過觀察病毒感染引發(fā)的宿主細(xì)胞病理形態(tài)變化（如空泡化、合胞體形成）或組織損傷特征來初步判斷感染狀態(tài)。若采用熒光顯微鏡檢測(cè)，則通過特異性熒光標(biāo)記策略（如免疫熒光抗體標(biāo)記病毒抗原，或核酸探針標(biāo)記病毒基因組），可在亞細(xì)胞水平定位病毒組分。然而，受限于病毒顆粒的微小體積及低拷貝數(shù)，標(biāo)記產(chǎn)生的熒光信號(hào)強(qiáng)度顯著受限。為克服這一問題，需要使用高強(qiáng)度的激發(fā)光以及配備高靈敏度的顯微相機(jī)進(jìn)行成像，以增強(qiáng)信號(hào)的捕捉和記錄效果，進(jìn)而提高病毒檢測(cè)的準(zhǔn)確性和靈敏度。
