美國CDC實驗室裡病毒如何“現形”——生物科學家與病毒“對視”

美國疾病控制與預防中心(CDC)是政府的行政機構,也是一家研究機構,同時還擔負對公眾進行衛生和健康教育的責任。讓我們從下面10餘幅CDC實驗室的“工作照”中感受一下科學家是如何與細菌和病毒打交道的。

美國CDC實驗室裡病毒如何“現形”——生物科學家與病毒“對視”

▲美國疾病控制與預防中心(CDC)的科學家演示一種實驗室技術。該技術幫助篩選那些適用培養流感病毒的雞蛋,這種大功率的燈可以幫助科學家看到雞蛋內部情況。


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▲CDC的科學家使用注射器將流感病毒注入受精的雞蛋中,病毒在雞蛋中生長和繁殖,然後從這些卵中分離出病毒,以用於其他實驗室測試。


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▲美國科學家正在檢查血凝素抑制(HI)測試的結果。HI測試可以告訴我們通過疫苗接種產生的抗體是否還會識別正在傳播的流感病毒。利用這些數據,科學家可以辨識出在季節性流感疫苗中包括哪些病毒。因此,疫苗本身就是病毒。

★圖中科學家手中的試驗工具專業名稱:微量滴定板。


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▲使用微量滴定板進行HI測試。微量滴定板包含孔(即可以容納少量液體的杯狀凹坑),混合了抗體、流感病毒和紅細胞的溶液,並可以相互作用。這些孔的行和列分別在微量滴定板上用字母和數字標識。可用於測試針對同一組抗體的不同流感病毒。


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▲CDC的科學家從6孔細胞培養板中去除了細胞生長培養基,以準備進行噬菌斑測定。之後將流感病毒添加到每個孔中,以使病毒進入附著在平板底部的宿主細胞。噬菌斑測定將幫助科學家計算流感病毒顆粒(病毒體)混合在一起的數量,也用於檢出、分離、純化噬菌體。

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▲腸道疾病實驗室的公共衛生科學家正在使用質譜法確定細菌毒素的存在。質譜法廣泛應用於各個學科領域中,是通過製備、分離、檢測氣相離子來鑑定化合物的一種專門技術。

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▲圖中腸道疾病實驗室(EDLB)的公共衛生科學家正在進行一種稱為聚合酶鏈反應(PCR)的分子測試,以檢測樣品中的特定細菌DNA。聚合酶鏈反應是1985年發明的一種簡易DNA擴增法,是在生物體外完成DNA複製的分子生物技術。


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▲公共衛生科學家正在測試細菌樣品的抗菌敏感性。

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▲這位美國疾病控制與預防中心(CDC)科學家正在進行病毒噬斑測定,目的是確定細胞培養分離物中的病毒數量。通過添加染色液體,然後將其除去,以查看哪些細胞被染色。染成藍色或紫色的細胞尚未被病毒殺死。死細胞由未染色的斑塊代表,這些斑塊顯示為清晰的空心圓圈。觀察到的噬菌斑數量用於確定存在的病毒數量。


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▲美國疾病控制與預防中心(CDC)的科學家正在檢查噬菌斑檢測結果,該檢測可以讓科學家計算混合物中有多少流感病毒顆粒。為了進行測試,科學家必須首先培養附著在板底部的宿主細胞,然後向每個孔中添加病毒,以便附著的細胞被感染。將未感染的細胞染成紫色後,科學家可以計算細胞培養板上的清晰斑點,每個斑點代表一個病毒顆粒。

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▲CDC的科學家正在定量測量血液中存在的脊髓灰質炎抗體。這些紫色板中的每一個都測試四個血清樣品,以檢測針對一種脊髓灰質炎病毒血清型的抗體。科學家正在使用自動平板堆積器從染色的血清樣本平板上收集數據。通過添加紫色染色劑,測試確定存在多少抗體。紫色表示血清樣品中的抗體阻止脊髓灰質炎病毒感染和殺死細胞培養物中的細胞。如果顯示為無色,則意味著抗體不會阻止病毒感染和殺死細胞


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▲美國疾病控制與預防中心(CDC)呼吸系統疾病分會的學員在接受實驗培訓。她正在仔細檢查瓊脂填充的培養皿,該培養皿已接種了標本,正在確定其結果。請注意,她在處理培養皿時戴了防護手套,但並未佩戴口罩等防護裝備,可見並不是所有實驗都是高危。


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▲2008年,來自美國的高中生參加CDC舉辦的推廣教育活動。在這裡,他們試穿了生物安全等級最高(BSL-4)實驗室使用的藍色防護服。每年,CDC每年都會舉行各種級別和範圍的教育推廣活動,讓更多人瞭解CDC的職責和工作進展,通過開放向公眾尤其是年輕人介紹生物科學的發展方向和科研成果。

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美國疾病控制與預防中心(CDC)是美國衛生與公眾服務部所屬的一個機構,總部設在亞特蘭大。作為聯邦政府行政機構,該中心的重點在於發展和應用疾病預防和控制、環境衛生、職業健康、促進健康、預防及教育活動,旨在提高人民的健康水平。



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