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 теперешний на днях ватерпасом пространственной и временной разрешающей возможности. В качестве образчиков исследователи применяли молекулы светочувствительного желтоватого белка (photoactive yellow protein, PYP), тот или другой приходит "приемником" свет голубого цвета и тот или другой заходит в состав фотосинтетического механизма микробов неких разновидностей. Иной раз молекула PYP улавливает фотон голубого света, она начинает двигаться, зачисляя немного промежных форм, очень действенно кушая энергию фотона. Потом молекула ворачивается к начальному состоянию и это приходит заканчивающим шагом фотоцикла, тот или другой теснее довольно превосходно исследован учеными.
Для производства съемки ученые синтезировали крошечные кристаллики из молекул белка PYP, масштабы тот или другой 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 теперешний на днях, находящегося в Государственной лаборатории линейных ускорителей SLAC.
Очень ясные и краткие 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. Приобретенные снимки располагают пространственную разрешающую способность в 0.16 нанометра, для сопоставленья быть достойным указать, что поперечник самого махонького атома, атома водорода, равноправен 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 непереносимо с помощью вторых способов. Позднее, потом конечной обработки снимков они будут объединены в видео, демонстрирующее динамику движения молекулы белка в замедленном темпе.
По сопоставленью с вторыми способами съемки рентгеновские лазеры располагают два неоспоримых превосходства при исследованиях . Лишь экие лазеры могут очень мощные и сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, что дозволяет зафиксировать четкую дифракционную картину до того причины, 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 применяли импульсы, продолжительностью 40 фемтосекунд, но ничего не мешает уменьшить это период до пары фемтосекунд, приобретя еще великую временную разрешающую способность проводимой съемки.
"Настоящий варианта приходит реальным прорывом" - ведает доктор Генри Чапман (Prof. Henry Chapman), ученый из Центра исследования лазеров на беглых электронах в институте DESY, Германия, - "Наше достижение обладает большущее значение для предстоящего развития неких областей науки, в тот или другой ученые заработали потенциал создавать съемку динамичных действия с атомной разрешающей способностью".