【X 射線衍射分子排隊】

明道

【X 射線衍射分子排隊】

 

裡面的互動分庭

一種新的 x 射線衍射技術在單一有機分子上已經證明的一個國際小組的研究人員。小組希望隨著進一步發展，該方法可用於工作出蛋白質結構和甚至調查整個活細胞。

X 射線衍射確定分子的結構的有力工具，有名的應用由詹姆斯 · 沃森和法蘭西斯克裡克揭示 DNA 的雙螺旋結構。然而，從個別分子的衍射信號很弱，物理學家們採取了兩種主要方法來放大它。

一是將大量分子的納入定期晶體陣列 — — 沃森和克裡克的做法 — — 不過，可以結晶並不是所有的分子。第二是以提高 x 射線曝光時間和 （或） 強度、 改變或甚至破壞分子在這一進程中的缺點。

2000 年在瑞典，由生物化學家理查 · Neutze和 Janos Hajdu 率領的烏普薩拉大學的研究人員建議使用從高強度 x 射線自由電子雷射超短脈衝。

雖然這種脈衝破壞分子，重複多個樣品的測定將允許建立了衍射圖像。

使技術工作，然而，連續樣品中的分子都必須被面向相同的方式。

現在， Jochen Küpper中心的自由電子雷射科學在漢堡和德國、丹麥、荷蘭、瑞典和美國的同事已創建一束分子符合條例草案 》。

在加利福尼亞州斯坦福直線加速器實驗室工作，團隊從開始了 2，5-diiodobenzonitrile 分子沐浴在偏振的鐳射光超冷梁。

每個分子包含兩個碘原子的苯環反面上。

電場的鐳射燈導致分子束沿軸由兩個原子定義排隊中。

強大的 x 射線鐳射

研究人員然後將傳遞通過脈衝光束從直線加速器相干光源 (LCLS)，這是世界上最強大的 x 射線自由電子雷射。

功能強大的電極放置在交互點附近使團隊能夠收集和檢測由強烈的 x 射線脈衝從分子中彈出的碘原子。

通過返回到哪裡他們獲得解放，分子追蹤這些原子，團隊得以確認，分子被正確對齊。

合併了衍射 x 射線從多個脈衝，以創建一種衍射模式，然後用來估計兩個碘原子之間的距離。

其結果是 800 碘 — — 碘分離 pm，而已知的距離是 700 pm。

這種差距並不奇怪，研究者說，因為 x 射線的波長是 620 pm，因此很難解決距離比這更精細。

更短的波長 100 — — 200 的 pm 都變成可在 LCLS 和將很快在發售歐洲的 XFEL，將在 2015 年在漢堡中打開。

研究人員希望使用這些更短的波長來獲取更大的生化分子，例如多肽的詳細結構資訊。

Neutze，不是在這個最新的工作中所涉及的印象深刻："使用應用的鐳射欄位對齊分子顯然是一種進步和它工作的非常好"。

他說延伸到更複雜和更有趣的化學和生物化學系統的方法將是"艱難的挑戰"，但得出結論認為他"會不會有資料，這令人信服的放在第一位"。

"原則的重要證據"

John Helliwell，一個結晶學家在曼徹斯特大學，還要求研究"的重要原則證明的示範"。

不過，他指出了一些團隊在 2005 年，較上年同期增加複雜性和生物重要意義的各種分子並計算角對齊方式以解決其結構的重要詳細資訊所需的程度發表理論檔。

他建議一個更令人信服的技術測試將涉及酞菁銅，這是最簡單的接受調查的分子。

Küpper，誰不是作者 2005年紙上的，但目前持有的記錄的分子的對齊方式，答覆說"銅酞菁假定在這紙不簡單地是與當前的瞭解和技術可以實現對齊參數"他收到一筆贈款從歐洲研究委員會進行調查的分子梁相同，預對齊大型分子多肽等的創作。

Helliwell 同意這一目標。

這是重要的研究，應確實的大力支援，他說。

這項研究發表在物理評論快報.

還有更多關於此視頻採訪 DESY 的主任赫爾穆特 · 道奇在歐洲 XFEL。

關於作者

Tim Wogan 是一個設在英國的科學作家

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fmar%2F07%2Fmolecules-line-up-for-x-ray-diffraction