美国CDC实验室里病毒如何“现形”——生物科学家与病毒“对视”

美国疾病控制与预防中心(CDC)是政府的行政机构,也是一家研究机构,同时还担负对公众进行卫生和健康教育的责任。让我们从下面10余幅CDC实验室的“工作照”中感受一下科学家是如何与细菌和病毒打交道的。

美国CDC实验室里病毒如何“现形”——生物科学家与病毒“对视”

▲美国疾病控制与预防中心(CDC)的科学家演示一种实验室技术。该技术帮助筛选那些适用培养流感病毒的鸡蛋,这种大功率的灯可以帮助科学家看到鸡蛋内部情况。

美国CDC实验室里病毒如何“现形”——生物科学家与病毒“对视”

▲CDC的科学家使用注射器将流感病毒注入受精的鸡蛋中,病毒在鸡蛋中生长和繁殖,然后从这些卵中分离出病毒,以用于其他实验室测试。

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▲美国科学家正在检查血凝素抑制(HI)测试的结果。HI测试可以告诉我们通过疫苗接种产生的抗体是否还会识别正在传播的流感病毒。利用这些数据,科学家可以辨识出在季节性流感疫苗中包括哪些病毒。因此,疫苗本身就是病毒。

★图中科学家手中的试验工具专业名称:微量滴定板。

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▲使用微量滴定板进行HI测试。微量滴定板包含孔(即可以容纳少量液体的杯状凹坑),混合了抗体、流感病毒和红细胞的溶液,并可以相互作用。这些孔的行和列分别在微量滴定板上用字母和数字标识。可用于测试针对同一组抗体的不同流感病毒。

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▲CDC的科学家从6孔细胞培养板中去除了细胞生长培养基,以准备进行噬菌斑测定。之后将流感病毒添加到每个孔中,以使病毒进入附着在平板底部的宿主细胞。噬菌斑测定将帮助科学家计算流感病毒颗粒(病毒体)混合在一起的数量,也用于检出、分离、纯化噬菌体。

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▲肠道疾病实验室的公共卫生科学家正在使用质谱法确定细菌毒素的存在。质谱法广泛应用于各个学科领域中,是通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。

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▲图中肠道疾病实验室(EDLB)的公共卫生科学家正在进行一种称为聚合酶链反应(PCR)的分子测试,以检测样品中的特定细菌DNA。聚合酶链反应是1985年发明的一种简易DNA扩增法,是在生物体外完成DNA复制的分子生物技术。

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▲公共卫生科学家正在测试细菌样品的抗菌敏感性。

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▲这位美国疾病控制与预防中心(CDC)科学家正在进行病毒噬斑测定,目的是确定细胞培养分离物中的病毒数量。通过添加染色液体,然后将其除去,以查看哪些细胞被染色。染成蓝色或紫色的细胞尚未被病毒杀死。死细胞由未染色的斑块代表,这些斑块显示为清晰的空心圆圈。观察到的噬菌斑数量用于确定存在的病毒数量。

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▲美国疾病控制与预防中心(CDC)的科学家正在检查噬菌斑检测结果,该检测可以让科学家计算混合物中有多少流感病毒颗粒。为了进行测试,科学家必须首先培养附着在板底部的宿主细胞,然后向每个孔中添加病毒,以便附着的细胞被感染。将未感染的细胞染成紫色后,科学家可以计算细胞培养板上的清晰斑点,每个斑点代表一个病毒颗粒。

美国CDC实验室里病毒如何“现形”——生物科学家与病毒“对视”

▲CDC的科学家正在定量测量血液中存在的脊髓灰质炎抗体。这些紫色板中的每一个都测试四个血清样品,以检测针对一种脊髓灰质炎病毒血清型的抗体。科学家正在使用自动平板堆积器从染色的血清样本平板上收集数据。通过添加紫色染色剂,测试确定存在多少抗体。紫色表示血清样品中的抗体阻止脊髓灰质炎病毒感染和杀死细胞培养物中的细胞。如果显示为无色,则意味着抗体不会阻止病毒感染和杀死细胞

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▲美国疾病控制与预防中心(CDC)呼吸系统疾病分会的学员在接受实验培训。她正在仔细检查琼脂填充的培养皿,该培养皿已接种了标本,正在确定其结果。请注意,她在处理培养皿时戴了防护手套,但并未佩戴口罩等防护装备,可见并不是所有实验都是高危。

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▲2008年,来自美国的高中生参加CDC举办的推广教育活动。在这里,他们试穿了生物安全等级最高(BSL-4)实验室使用的蓝色防护服。每年,CDC每年都会举行各种级别和范围的教育推广活动,让更多人了解CDC的职责和工作进展,通过开放向公众尤其是年轻人介绍生物科学的发展方向和科研成果。

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美国疾病控制与预防中心(CDC)是美国卫生与公众服务部所属的一个机构,总部设在亚特兰大。作为联邦政府行政机构,该中心的重点在于发展和应用疾病预防和控制、环境卫生、职业健康、促进健康、预防及教育活动,旨在提高人民的健康水平。

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