Đọc to Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã sử dụng một tia sáng ngắn của tia X để tạo ra hình ảnh của một mẫu kính hiển vi không định kỳ. Điều này đã đạt được bằng cách sử dụng tia X-quang từ công ty nghiên cứu DESY ở Hamburg. Các nhà khoa học tin rằng chỉ trong vài năm, một phiên bản cải tiến của laser có thể ghi lại hình ảnh của từng tế bào và thậm chí cả các đại phân tử hoặc virus. Tia X đã được sử dụng thường xuyên trong hơn một trăm năm để nghiên cứu cấu trúc nguyên tử của tinh thể. Trong một thí nghiệm như vậy, các tia được phân tán tại các mặt phẳng mạng tinh thể và từ mô hình nhiễu xạ bị chặn có thể tính toán cấu trúc không gian của nó.

Thật không may, quy trình này chỉ hoạt động với các cơ thể có cấu trúc nguyên tử thông thường, chẳng hạn như tinh thể. Ngược lại, các phân tử riêng lẻ không thể được nghiên cứu để các nhà sinh học thường phải kết tinh chúng ra. Tuy nhiên, điều này là không thể đối với hầu hết các protein màng, cũng như với virus.

Nhà vật lý Janos Hajdu, làm việc tại Stanford và Uppsala, đã dự đoán vài năm trước rằng một phần nhỏ của một giây tia X-quang ngắn có thể tạo ra hình ảnh của một vật thể chỉ vài nanomet ngay cả khi nó không được chế tạo định kỳ. Tuy nhiên, đối với điều này, các tia X phải được kết hợp, vì mối quan hệ pha cố định giữa các tia phân tán bởi cấu trúc là rất quan trọng.

Những chùm tia như vậy bây giờ có thể đạt được với tên của tia X-quang được đặt tên là Flash ở Hamburg. Trong thí nghiệm của họ, các nhà nghiên cứu đã bắn một tia sáng tia X ngắn thứ hai giây có bước sóng trung tâm 32 nanomet lên một màng bán dẫn có hoa văn. Sử dụng một chương trình máy tính được phát triển bởi Hajdu và các đồng nghiệp của ông, mẫu này thực sự được tính toán từ mẫu tán xạ tia X được thu thập. trưng bày

Do bước sóng tương đối dài 32 nanomet đối với tia X, độ phân giải đạt được trong thí nghiệm 62 nanomet quá thô đối với các phân tử hoặc virus riêng lẻ. Tuy nhiên, trong vài năm tới, cả ở Hoa Kỳ và Châu Âu, một thế hệ laser tia X mới sẽ được đưa vào hoạt động có thể tạo ra các xung có bước sóng chỉ vài nanomet. Các nhà nghiên cứu chắc chắn rằng nguyên tắc của họ có thể sớm được sử dụng để nghiên cứu các đối tượng sinh học.

Vật lý tự nhiên, tiền phát hành trực tuyến, DOI: 10.1038 / nphys461 Stefan Maier

© khoa.de

Đề XuấT Editor Choice