Ανάγνωση δυνατά Μια διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε ένα σύντομο φλας ακτίνων Χ για να δημιουργήσει μια εικόνα ενός μη περιοδικού μικροσκοπικού σχεδίου. Αυτό επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ ακτίνων Χ από την ερευνητική εταιρεία DESY στο Αμβούργο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μέσα σε λίγα χρόνια μια βελτιωμένη έκδοση του λέιζερ μπορεί να απεικονίσει μεμονωμένα κύτταρα και ακόμη και μακρομόρια ή ιούς. Οι ακτίνες Χ έχουν χρησιμοποιηθεί καθημερινά για περισσότερα από εκατό χρόνια για να μελετήσουν την ατομική δομή των κρυστάλλων. Σε ένα τέτοιο πείραμα, οι ακτίνες διασκορπίζονται στα επίπεδα πλέγματος του κρυστάλλου και από το υποκείμενο διάθλαση μπορεί να υπολογίσει τη χωρική του δομή.

Δυστυχώς, αυτή η διαδικασία λειτουργεί μόνο με σώματα που έχουν μια κανονική δομή ατομικής, όπως κρυστάλλους. Αντίθετα, μεμονωμένα μόρια δεν μπορούν να μελετηθούν, έτσι ώστε οι βιολόγοι συνήθως πρέπει να τις κρυσταλλώσουν. Ωστόσο, αυτό δεν είναι εφικτό με τις περισσότερες μεμβρανικές πρωτεΐνες, ούτε με ιούς.

Ο φυσικός Janos Hajdu, που εργάζεται στο Στάνφορντ και στην Ουψάλα, προέβλεψε πριν από αρκετά χρόνια ότι ένα μικρό κλάσμα ενός δευτερολέπτου από σύντομο φλας ακτίνων Χ μπορεί να παράγει μια εικόνα ενός αντικειμένου με μόνο λίγα νανόμετρα σε μέγεθος, ακόμη και αν δεν κατασκευάζεται περιοδικά. Ωστόσο, γι 'αυτό, οι ακτίνες Χ πρέπει να είναι συνεπείς, δεδομένου ότι μια σταθερή σχέση φάσης μεταξύ των ακτίνων που διαχέονται από τη δομή είναι κρίσιμη.

Αυτές οι δοκοί μπορούν τώρα να επιτευχθούν με το όνομα του λέιζερ ακτίνων Χ με λάμψη λέιζερ στο Αμβούργο. Στο πείραμά τους, οι ερευνητές πυροβόλησαν ένα σύντομο femtosecond φλας ακτίνων Χ ενός κεντρικού μήκους κύματος 32 νανόμετρα πάνω σε ένα φιλμ με ημιαγωγούς με μοτίβο. Χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα ηλεκτρονικών υπολογιστών που αναπτύχθηκε από τον Hajdu και τους συναδέλφους του, αυτό το πρότυπο υπολογίστηκε στην πραγματικότητα από το συλλεγμένο σχέδιο σκέδασης ακτίνων Χ. επίδειξη

Λόγω του σχετικά μεγάλου μήκους κύματος των 32 νανόμετρων για τις ακτίνες Χ, η ανάλυση που επιτυγχάνεται στο πείραμα των 62 νανόμετρων είναι πολύ χονδροειδής για την απεικόνιση μεμονωμένων μορίων ή ιών. Στα επόμενα χρόνια, ωστόσο, τόσο στις Ηνωμένες Πολιτείες όσο και στην Ευρώπη, θα τεθεί σε λειτουργία μια νέα γενιά ακτίνων Χ με λέιζερ που μπορούν να παράγουν παλμούς με μήκος κύματος μόλις μερικά νανόμετρα. Οι ερευνητές είναι σίγουροι ότι η αρχή τους μπορεί σύντομα να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη βιολογικών αντικειμένων.

Φυσική της Φύσης, ηλεκτρονική προ-έκδοση, DOI: 10.1038 / nphys461 Stefan Maier

© science.de

Συνιστάται Επιλογή Συντάκτη