Использование графена позволило ученым сделать снимки молекул различных белков - «Наука и технологии»

Вы подумали бы несколько раз, прежде чем сделать селфи-снимок, если бы вспышка камеры была бы достаточно яркой для того, чтобы сжечь поверхность вашей кожи. Ученые-биологи постоянно сталкиваются с подобной проблемой в попытках изучения структуры молекул различных белков, ведь большинство современных методов съемки способно разрушить эти молекулы. И лишь недавно, при помощи графена, формы углерода одноатомной толщины, ученые получили возможность сделать первые снимки молекул некоторых белков.

Изображения молекул белков позволяют ученым лучше понять их структуру и функции. Эти знания используются при лечении некоторых заболеваний, вызванных неправильным функционированием некоторых белков, к примеру, болезни Альцгеймера. Но современные методы съемки, такие, как рентгеновская кристаллография и криоэлектронная микроскопия, полагаются на данные усреднения миллионов снимков молекул, что дает достаточно "расплывчатые" результаты.

Усреднение данных необходимо из-за того, что освещение молекул рентгеновскими лучами или потоками высокоэнергетических электронов разрывает химические связи между атомами молекул и вызывает повреждения этих молекул. Это, в свою очередь, не позволяет получить полную картину за один раз, кроме этого, очень трудно удержать одну единственную молекулу в неподвижности достаточно долго для того, чтобы произвести полную съемку ее структуры. Однако, Жан-Николас Лонгчамп (Jean-Nicolas Longchamp) и его коллеги из университета Цюриха, Швейцария, придумали новый способ, позволяющий обойти все вышеперечисленные ограничения.

Для проведения съемки раствор, содержащий белок, распыляется над поверхностью листа графена. Растворитель испаряется и на поверхности графена остаются лишь молекулы белка. Затем графеновая пленка помещается под объектив электронного голографического микроскопа, который, используя взаимодействие между его электронами и электронами молекулы, производит изображение молекулы.