Ученые превратили бактерий в чрезвычайно яркий источник рентгеновского излучения - «Наука и технологии»

Группа исследователей из Института фундаментальных исследований (Tata Institute of Fundamental Research), Мумбаи, и Института исследований плазмы (Institute for Plasma Research), Гандинагар, Индия, добились успеха в реализации того, что является полной противоположностью некоторым общеизвестным традиционным принципам. Эти ученые вывели специальный вид бактерий и превратили их яркий источник жесткого рентгеновского излучения.

Когда любой человек слышит о бактериях и рентгеновском излучении, единственное, что приходит в голову, это использование рентгеноскопии и рентгенографии для изучения процессов, происходящих в клетках этих бактерий, и для проведения искусственных мутагенных превращений этих микроорганизмов. Однако, никому и в голову не приходит рассматривать бактерии в качестве ярких источников рентгеновского излучения, которое, не очень хорошо, можно сказать пагубно, влияет на любые живые организмы.

В своих экспериментах индийские ученые использовали фемтосекундный инфракрасный лазер, генерирующий мощные вспышки света, который освещал стеклянную пластину, покрытую слоем колонии бактерий вида E. Coli. Некоторая часть бактерий, находившихся в верхнем слое, попав под "удар" лазера, превратилась в горячую и плотную плазму. И, как хорошо известно, такая плазма, полученная при помощи лазера, представляет собой источник рентгеновского излучения. Проводя такие исследования, ученые выяснили, что наличие некоторых естественных наноструктур внутри клеток микроорганизмов послужило причиной увеличения в 100 раз потока рентгеновского излучения в диапазоне энергии от 50 до 300 кэВ.

После этого ученые вырастили колонию бактерий в среде раствора хлорида серебра, что привело к появлению внутри клеток бактерий серебряных наночастиц. Такие бактерии с наночастицами, попавшие под луч фемтосекундного лазера, продемонстрировали увеличение яркости излучаемого рентгена еще в 100 раз, что в общей сложности привело к увеличению потока в 10 тысяч раз по сравнению с потоком рентгена, излучаемого при поражении лучом лазера поверхности любого материала без "бактериального покрытия". И это является самым высоким показателем эффективности преобразования энергии лазерного света в энергию рентгеновского излучения на сегодняшний день.

Некоторые эксперты сомневаются в практической пользе от совершенного индийскими учеными открытия. Тем не менее, как считаю сами эти ученые, их открытие может привести к развитию совершенно новой области науки, к биологически вдохновленной плазменной физике. Кроме этого, результаты их экспериментов могут быть использованы в исследованиях, производимых и в некоторых других областях физики высоких энергий для создания принципиально новых видов источников различных элементарных частиц, получения чрезвычайно возбужденных состояний материи и многого другого.