Исследование ученых из США показывает, что рентгеновские лазеры могут захватить активность биомолекул в динамике и дать на выходе ультразамедленные кадры их активности.
Ученые из Университета Висконсин-Милуоки использовали рентгеновские лазеры для подобной съемки, избежав при этом повреждения живых молекул от излучения, которое может накапливаться. Рентгеновские лазеры, как правило, используют, чтобы изучить неживые структуры – например, очень маленькие кристаллы, что часто намного легче, чем съемка более крупных кристаллов. В то же время некоторые биомолекулы очень трудно кристаллизовать, но они могут быть исследованы с помощью рентгеновского лазера.
Небольшой размер кристалла также является преимуществом, когда дело доходит до получения равномерной съемки молекулярной динамики, так как в больших образцах оптический лазерный импульс оставляет большую часть кристалла незатронутой. Микрокристаллические структуры идеально согласуются с оптическим поглощением, что позволяет провести крайне чувствительные измерения молекулярных трансформаций от с получением моментальных снимков.
Также благодаря высокому временному разрешению (фемтосекундного порядка) рентгеновского лазера можно изучать шаги в цикле, который короче, чем 1 пикосекунда (одна триллионная секунды) – это слишком быстрый процесс, который невозможно было поймать другими методами. Сверхбыстрые снимки могут быть собраны в «кино», демонстрирующее динамику молекулы в ультразамедленном воспроизведении.
В целом рентгеновские лазерные аппараты помогут реализовать новые идеи в исследовании динамик молекулярного мира, недоступные ученым ранее, дополняя при этом другие методы диагностики.