Интернациональная группа ученых, возглавляемая доктором Мариусом Шмидтом (Prof. Marius Schmidt) из института Висконсина-Милуоки (University of Wisconsin-Milwaukee), достигнула фуррора в проведении съемки движения светочувствительной биомолекулы определенного разновидности с беспрецедентно высочайшим на нынешний на днях степенью пространственной и временной разрешающей возможности. В качестве образчиков исследователи употребляли молекулы светочувствительного желтоватого белка (photoactive yellow protein, PYP), тот или иной приходит "приемником" свет голубого цвета и тот или иной заходит в состав фотосинтетического механизма микробов неких разновидностей. Иной раз молекула PYP улавливает фотон голубого света, она начинает двигаться, встречая немножко промежных форм, очень результативно едя энергию фотона. Потом молекула ворачивается к начальному состоянию и это приходит заканчивающим шагом фотоцикла, тот или иной теснее хватить добро исследован учеными.
Для производства съемки ученые синтезировали крошечные кристаллики из молекул белка PYP, масштабы тот или иной изредка превосходили 0.01 мм. Фотоцикл этих молекул был запущен импульсом голубого лазера, после этого эти микрокристаллы распылялись в рабочий размер камеры лазера LCLS, самого на нынешний на днях, находящегося в Государственной лаборатории линейных ускорителей SLAC.
Очень ясные и недлинные вспышки лазера LCLS дозволили исследователям зафиксировать все этапы конфигурации формы молекулы белка PYP. А изображения самих молекул водились восстановлены из образов дифракции проблесков рентгеновского излучения. Заработанные снимки располагают пространственную разрешающую способность в 0.16 нанометра, для сопоставления заслуживает указать, что поперечник самого махонького атома, атома водорода, одинаков примерно 0.1 нанометра.
Кроме настолько высочайшей пространственной разрешающей возможности сумел обеспечить и сверхбыструю временную разрешающую способность. Промежутки поры меж 2-мя примыкающими снимками не превосходили 1 пикосекунды (триллионной толики секунды), и получение настолько кратких промежутков просто невероятно с помощью остальных способов. Позднее, опосля конечной обработки снимков они будут объединены в видео, демонстрирующее динамику движения молекулы белка в замедленном темпе.
По сопоставлению с иными способами съемки рентгеновские лазеры располагают два неоспоримых достоинства при исследованиях . Только лишь этакие лазеры могут очень мощные и сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, что дозволяет зафиксировать четкую дифракционную картину до того фактора, как объект исследований распадется под воздействием излучения. Не считая этого, пикосекунда - это далековато не граница временной разрешающей возможности для съемки с помощью импульсов рентгеновского лазера. В принесенном случае исследователи употребляли импульсы, продолжительностью 40 фемтосекунд, но ничего не мешает уменьшить это пора до пары фемтосекунд, приобретя еще большущую временную разрешающую способность проводимой съемки.
"Этот варианта приходит истинным прорывом" - ведает доктор Генри Чапман (Prof. Henry Chapman), ученый из Центра исследования лазеров на вольных электронах в институте DESY, Германия, - "Наше достижение обладает большущее значение для последующего развития неких областей науки, в тот или иной ученые заработали вероятность создавать съемку динамичных действия с атомной разрешающей способностью".