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".

• Капли воды могут повреждать краску микроскопическими электрическими разрядами
• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек