حققان ژاپني گزارش داده‌اند تصاوير با تفکيک‌پذيري بالا از تغييرات شکل رتينال (مولکولي که در فرايند ديدن مهم مي‌باشند)، مي‌توان به ما در درک چگونگي ديدن کمک کند.
کازو سوئيناگا و همکارانش در موسسه ملي علوم و فناوري صنعتي پيشرفته توانستند با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني عبوري و از طريق اتصال يک مولکول رتينال منفرد به يک فولرين و به دام انداختن آن داخل يک نانولوله کربني از آن تصويربرداري نمايند.
اين تيم تحقيقاتي مي‌گويد که اين کار در نهايت مي‌تواند به توسعه ابزارهايي منجر شود که عملکردي شبيه چشم دارند.
زماني که مولکول‌هاي رتينال توسط نور برانگيخته مي‌شوند، تغيير شکل مي‌دهند (از حالت خميده سيس به حالت مستقيم ترانس در مي‌آيند). اين تغيير شکل منجر به آغاز يک سري واکمنش‌هاي بيوشيميايي مي‌گردد که در نهايت يک پالس الکتريکي را ايجاد مي‌نمايند. اين پالس الکتريکي از طريق عصب نوري منتقل شده و به ما امکان ديدن را فراهم مي‌آرود.
سوئيناگا و همکارانش براي درک اين مکانيسم ابتدا مولکول رتينال را به يک مولکول فولرين کربني متصل نموده و سپس ترکيب تشکيل شده را داخل يک نانولوله کربني قرار دادند. بدين ترتيب نانولوله به عنوان يک نگهدارنده نمونه عمل مي‌کند.
محققان پس از اين کار يک TEM با تفکيک‌پذيري بالا را با يک اصلاح‌کننده انحراف (عدم انطباق کانوني) مجهز نمودند تا بتوانند بدون نياز به افزايش فرکانس دستگاه به بالاتر از 120 کيلوولت، دقت فضايي تصويربرداري را افزايش دهند. اين ولتاژ متوسط و اين حقيقت که مولکول رتينال درون يک نانولوله قرار دارد، اين اطمينان را ايجاد مي‌کند که اين زيست‌مولکول در اثر اشعه الکتروني حاصل از ميکروسکوپ آسيب نمي‌بيند.
اين محققان توانستند به تفکيک‌پذيري معادل 14/0 نانومتر دست يابند که معادل فاصله بين دو اتم کربن مي‌باشد. اين بدان معناست که آنها توانستند پيوندهاي کربن-کربن را در مولکول رتينالي که در حال تغيير شکل از سيس به ترانس مي‌باشد، مشاهده کنند.
سوئيناگا توضيح مي‌دهد: «رفتار ديناميکي رتينال مسئول بينايي مي‌باشد. بنابراين آزمايشات ما اين امکان را فراهم مي‌آورد که چگونگي فرايند ديدن را در مقياس مولکولي به طور مستقيم مشاهده کنيم. مردم مي‌گويند چشم انسان داراي موثرترين شناساگرها مي‌باشد. اگر ما بتوانيم شکل مولکول‌هاي رتينال را در سطح مولکولي تغيير دهيم، قادر خواهيم بود ابزاري بسازيم که عملکردي شبيه چشم داشته باشد».
محققان مي‌گويند از آنجايي که مولکول رتينال درون ميکروسکوپ آسيب نديد، مي‌توان از اين روش براي تصويربرداري از مولکول‌هاي ديگر نيز بهره برد. سوئيناگا مي‌گويد: «مثلاً براي بررسي فرايندهاي تشخيص مولکولي همانند پيچ‌خوردن پروتئين يا ممانعت فضايي مي‌توان از اين روش استفاده کرد».
اين محققان نتايج کار خود را در Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
منبع:
http://nano.ir/newstext.php?Code=3611
پاسخ با نقل قول
علاقه مندی ها (بوک مارک ها)