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인간 면역 결핍 바이러스(HIV) 비리온의 개별 탐지와 분석 중 세포외 소포(EV)로부터의 해상도는 어려운 도전입니다. 감염성 저속 비리온과 비바이러스 EV는 HIV 감염 숙주 세포에 의해 동시에 방출되며, HIV 및 숙주 성분의 조합을 포함하나 복제 능력이 없는 혼합 바이러스 EV도 포함됩니다. 문제를 복잡하게 만드는 것은, EV와 둘레에 묶인 비리온 모두 지질 이중층에 의해 경계지어지고 크기와 밀도가 유사하다는 점입니다. 감염성 비리온을 숙주 및 혼합 EV와 구분짓는 특징은 복제를 가능하게 하는 HIV 유전자 RNA(gRNA)입니다. 단일 생물학적 나노입자의 스냅샷을 제공하는 단일 입자 분석 기술은 EV로부터 감염성 비리온을 분리할 수 있습니다. 그러나 현재의 단일 입자 분석 기술은 주로 단백질 탐지에 초점을 맞추고 있으며, 감염성 비리온과 혼합 EV를 구분하지 못하고 있습니다. 동일한 입자에서 바이러스 단백질과 내부 gRNA를 동시에 탐지하는 방법은 감염성 HIV를 EV와 비감염성 비리온으로부터 구분할 수 있게 해줄 것입니다. 여기에서 우리는 단일 입자 단백질 및 RNA 분석을 위한 고속 처리 방법인 SPIRFISH를 소개합니다. SPIRFISH는 단일 입자 간섭 반사 이미징 센서를 단일 분자 형광 제자리 하이브리다이제이션과 결합합니다. SPIRFISH를 사용하여 우리는 단일 감염성 비리온 내에서 HIV-1 외피 단백질 gp120 및 유전자 RNA를 감지하여 EV 배경 및 비감염성 비리온에 대한 해상도를 제공합니다. 우리는 또한 SPIRFISH가 EV 내의 특정 RNA를 탐지하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다. 이는 EV 매개 RNA 전달에 점점 더 초점을 맞춘 EV 치료에 큰 유용성을 가질 수 있습니다. SPIRFISH는 RNA를 포함한 광범위한 나노입자의 단일 입자 분석을 가능하게 해야 합니다.
Troyer et al. (Sun,)이 이 문제를 연구했습니다.