新冠肺炎大流行提高了公众对了解病毒及其如何致病的兴趣。人们非常关注向公众传播病毒学概念，以提高人们对病毒性疾病传播和预防的认识。然而，当涉及到生物学教学时，我们如何在课堂上向学生解释病毒感染等微观过程？在现代科学教育中，眼见为实——教育工作者现在正试图通过使用引人注目的视觉效果和视频来吸引学生的注意力，而不仅仅是依靠教科书中的图表。然而，就病毒而言，出现了一个主要问题。
病毒通常无法在学校和大学教室中常见的“光学显微镜”下看到，需要高度专业化和昂贵的设备进行可视化。现在，在2024年11月8日发表在《微生物学与生物学教育杂志》上的一项研究中，东京科技大学竹村正治教授领导的一个团队在光学显微镜下成功地捕捉到了病毒感染过程，并制作了一段令人惊叹的视频来展示他们的结果。这一过程的关键是一种名为Mimivirus的独特“巨型”病毒。
这项研究由日本东京Yone Production co.的Kanako Morioka女士和Ayumi Fujieda女士共同撰写。模仿病毒的粒径比大多数病毒大得多，实际上可以在光学显微镜下看到，使其成为用作教育工具的理想候选者。研究人员试图可视化Mimivirus如何感染一种名为棘阿米巴的微生物。在显微镜下很难看到变形虫，因为它们在液体介质中不断移动；
因此，他们使用了一种改良的生长培养基，其中含有一种名为琼脂的果冻状物质。这种生长培养基还含有感染阿米巴的病毒，感染后，棘阿米巴细胞在琼脂糖凝胶下的运动逐渐减慢。研究人员能够拍摄感染的单个细胞；事实上，我们可以在他们的录像中观察到病毒感染过程的所有步骤。虽然健康的棘阿米巴细胞最初会四处移动，但在Mimivirus感染后，它们会逐渐减速并停止。
随着阿米巴细胞停止移动，研究人员观察到阿米巴细胞内“病毒颗粒工厂”的发展，该工厂产生了更多的“病毒颗粒”或病毒颗粒。受感染的细胞最终会随着膜破裂而死亡。Takemura教授说：“世界上第一次，我们成功地连续可视化了病毒感染在很长一段时间内发生的事件，例如病毒的增殖、从细胞中释放以及在此过程中细胞的死亡。”
这部展示单个棘阿米巴细胞如何被Mimivirus感染的电影随后在东京科技大学的一间生物教室进行了放映，并获得了积极的反应。研究人员观察到，这部电影影响了一些学生对病毒的看法，似乎将他们的观点转向了更科学和生物学的角度。这项研究还确保了没有违反生物安全指南，因为棘阿米巴细胞和病毒是在设备适当的实验室中生长的。教室里的学生实际上并不操作任何设备；重点只是在课堂环境中放映拍摄的视频。