Окончательная «фотография вспышки»

Улыбнитесь и подготовьте быть выпаренными! В каком Вы могли бы называть самый сильный снимок когда-либо, физики использовали взрыв рентгеновских лучей для определения структуры крошечного объекта, как раз когда рентгеновские лучи уничтожили его. «Однократный» метод отмечает важный шаг к расшифровке структуры протеинов путем уничтожения просто единственной молекулы — потенциально революционный метод, который физики надеются усовершенствовать с первыми в мире лазерами рентгеновских лучей, в настоящее время в процессе строительства в США, Германии и Японии.Форма и структура протеина в основном определяют то, что это делает. Исследователи обычно получают ту информацию яркими рентгеновскими лучами на протеинах.

Обычно, они сначала кристаллизуют протеины так, чтобы много копий вписались в организованное множество. Кристалл тогда рассеивает рентгеновские лучи в определенных направлениях для производства «образца дифракции», кодирующего структуру протеина.

В последние годы ученые использовали рентгеновские лучи от ускорителей частиц, названных синхротронами для определения структур тысяч кристаллизованных протеинов.Но некоторые протеины отказываются кристаллизовать, таким образом, ученые ищут другие способы определить их структуры. В принципе единственная молекула произведет decodable образец дифракции, если она будет взорвана с рентгеновскими лучами, приблизительно в миллиард раз более интенсивными, чем можно произвести с сегодняшними самыми яркими источниками синхротрона. Но существует выгода: Все те рентгеновские лучи подогреют молекулу и выпарят ее.

Таким образом, исследователи должны поставить рентгеновские лучи в ультракоротком взрыве и бросить взгляд на образец дифракции, прежде чем молекула взорвется.Генри Чепмен из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии и коллег показал, что они могут сделать это с большим объектом и более длинной длиной волны, менее — энергичные «мягкие» рентгеновские лучи.

Используя ВСПЫШКУ мягкий лазер рентгеновских лучей в немецком Электронном Синхротроне (DESY) лаборатория в Гамбурге, бригада убила испытательное изображение (два рисунка линиями размера микрона, вырезанные в мембрану нитрида кремния) с триллионом мягких рентгеновских лучей. Выстрел продлился простым 25 миллионные миллиардные части секунды, или фемтосекунды, и превратил мембрану в 60 000 плазмы градуса — но не, прежде чем исследователи отловили рассеянные рентгеновские лучи для восстановления картины. Ключ к методу был специально разработанным зеркалом, перенаправившим дифрагированные рентгеновские лучи на фото датчик при отфильтровывании рентгеновских лучей от пылающей плазмы, говорит Чепмен, бригада которого сообщила о своих результатах онлайн 12 ноября по своей природе Физика.«Это невероятно», говорит Фил Баксбом, физик в Стэнфордском университете в Пало-Альто, Калифорния и Стэнфордской Радиационной Лаборатории Синхротрона в Менло-Парке. «Мы пошли от предположения, что что-то вроде этого могло бы быть возможным к демонстрации его с самым высоким источником рентгеновских лучей интенсивности, который мы имеем».

Отдельные протеины испарятся еще быстрее, таким образом, исследователи должны будут выяснить, как поймать образец дифракции всего за несколько фемтосекунд. Они должны будут также выяснить, как вести единственную молекулу в луч, говорят Роджер Фальконе, физик в Калифорнийском университете, Беркли и Лоуренс Беркли Национальная Лаборатория. «Никто не видит показывать-стопоров», говорит Фальконе, «но те понятия еще не были продемонстрированы».


Добавить комментарий