麻将游戏平台_科研突破:X射线激光器可以观测超快分子动态

本文摘要:威斯康星大学Milwaukee分校的研究团队,用X射线激光器以慢动作的形式展出了一个光敏性生物分子的较慢动态。

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威斯康星大学Milwaukee分校的研究团队,用X射线激光器以慢动作的形式展出了一个光敏性生物分子的较慢动态。人们需要在这一技术的基础上,以原子水平的空间分辨率和超快的时间分辨率制作纳米世界的电影,领导这项研究的MariusSchmidt教授说道。  研究人员将PYP蛋白(photoactiveyellowprotein)作为模式系统,PYP是一种蓝光感觉蛋白,在特定细菌的光合作用中起起到。

PYP蛋白捕捉蓝光光子之后,不会经过一系列中间结构取得光子的能量,然后再行返回初始状态。PYP光循环的绝大多数步骤早已被人们研究过了,是检验新方法的理想模型。  为了取得PYP的动态快照,研究人员生产了微小的PYP晶体,这些晶体的直径大多大于0.01毫米。他们在LCLS(目前最弱的X射线激光器)系统中喷气这些微晶体,后用准确实时的蓝光脉冲启动它们的光循环。

LCLS分解了很短近于密集的X射线快照,捕捉到了PYP在光循环有所不同阶段的形态转变,分辨率超过了前所未有的0.16纳米。随后研究人员将自己取得的快照构成视频,展出了慢动作的PYP光循环。

  这项研究重现了PYP光循环的所有未知过程,检验了这个新技术的可靠性,同时还说明了了PYP光循环的更好细节。这一技术的时间分辨率十分低,能说明了将近1皮秒的分子活动,这是以前无法想象的。  这是一个确实的突破,文章的联合作者HenryChapman教授说道。

我们现在可以在原子水平上对动态过程展开时间辨别研究。  与其他方法比起,X射线激光器在研究超快分子动态时具有更好的优势。该技术能分解世界上最暗淡的X射线,获取飞秒级别的时间分辨率。

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X射线激光器光学时用于新鲜样本,样本中会累积电磁辐射损害,而且尤其合适研究十分小的晶体。实质上,一些很难结晶的生物分子不能用X射线激光器展开研究。

另外,晶体小也有助分子的实时,使人们能更加灵敏的检测到分子再次发生的转变。换而言之,X射线激光器需要说明了其他方法无法匹敌的分子动态。

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