Вперше отримані фотографії білків і вірусів за допомогою рентгенівського лазера

Ісследованіе, опубліковане 3 лютого в журналі Nature, демонструє, як унікальні можливості першого у світі рентгенівського лазера на вільних електронах Linac Coherent Light Source (LCLS), виробляють революцію в галузі дослідження всього живого на Земле.

В опублікованому дослідженні, команда повідомляє про створення першого зображення вірусу. Нова технологія дозволить створювати фото і відео молекул, вірусів і живих мікробів в їх природному стані.

Трехмерное відображення білка Photosystem I, який створений на основі більш ніж 15 000 рентгенівських знімків, зроблених LCLS. (Зображення надано Томасом Уайтом).

"Луч LCLS в мільярд разів яскравіше, ніж його попередники, його потужність дозволяє розрізати сталь", - сказав Генрі Чапман з німецької національно лабораторії. "І незважаючи на це, рентгенівські спалахи застосовуються з хірургічною, мікроскопічною точністю, демонструючи безпрецедентний рівень контролю і надаючи небачені досі наукові можливості ", включаючи можливість спостерігати атоми в русі та формування і розрив хімічних зв'язків у реальному часі ".

Отлічітельной особливістю даної технології, є надзвичайна швидкість, з якою лазерні промені опромінюють знімається предмет - кілька мільярдних мільярдних частки секунди. Це дозволяє вченим встигати знімати до того, як об'єкт нагріється до критичної температури і зруйнується.

Біологі вже давно мріяли про створення фото вірусів, мікробів і живих клітин без заморозки, розрізання або інших руйнівних дій. Їм допоможе в цьому LCLS, можливості якого були протестовані на мімівіруса - найбільшому відомому вірусі у світі, який заражає амеб.

Рентгенограмма дифракційних смуг мімівіруса, створена LCLS. Рентгенівський промінь опромінював вірус в перебігу мільйонної мільярдної секунди, нагрів його до 100 000 градусів за Цельсієм. Але навіть такого проміжку часу було достатньо, щоб створити цей знімок (зображення надано Томасом Екеберг).

Персіс Дрелла, яка очолює національну ускорительную лабораторію SLAC, яка займалася аналізом отриманої за допомогою LCLS інформації, заявила, що результати дозволяють припустити, що майбутнє у нової технології буде блискучим.

"Ці перші результати і наукові статті - всього лише перші ластівки нового наукового фронту", - сказала вона. "Вони знаменують собою поворотну точку для LCLS, демонструючи можливості нової технології, які стануть великим кроком вперед для науки".

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции