پژوهشگران ژاپنی دریافته اند که تصاویر دارای کیفیت بالا از تغییر شکل مولکول شبکیه چشم، می‌تواند در درک فرایند بینایی به ما کمک کند. Kazu Suenaga و همکارانش در مؤسسه ملی فناوری و علوم صنایع پیشرفته(AIST)، با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)، از یک مولکول شبکیه متصل به یک مولکول C60 که در درون یک نانولوله کربنی به دام افتاده بود، تصویربرداری کردند. این کار می‌تواند منجر به ساخت چشم‌های مصنوعی جدیدی شود.
مشاهده تغییر شکل مولکولهای شبکیه در درون نانولوله‌های کربنی
پژوهشگران ژاپنی دریافته اند که تصاویر دارای کیفیت بالا از تغییر شکل مولکول شبکیه
چشم، می‌تواند در درک فرایند بینایی به ما کمک کند. Kazu Suenaga و همکارانش در
مؤسسه ملی فناوری و علوم صنایع پیشرفته(AIST)، با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی
عبوری(TEM)، از یک مولکول شبکیه متصل به یک مولکول C60 که در درون یک نانولوله
کربنی به دام افتاده بود، تصویربرداری کردند. این کار می‌تواند منجر به ساخت چشم‌های
مصنوعی جدیدی شود.
تحریک مولکولهای شبکیه به‌وسیله نور منجر به تغییر شکل آنها می‌شود و از حالت
خمیده(cis) به حالت مستقیم(trans) تغییر می‌کنند. این تغییر شکل، زنجیره‌ای از
واکنش‌های زیست‌شیمیایی را به راه انداخته، در نهایت منجر به یک ضربان الکتریکی می‌شود
که از طریق عصب نوری فرستاده شده و به ما اجازه می‌دهد تا ببینیم.
برای بررسی این سازوکار، Suenaga و همکارانش یک مولکول شبکیه را به یک مولکول
فولرین متصل کرده، ترکیب دوتاییRet- C60 را درون یک نانولوله کربنی تک‌جداره قرار
دادند. در این حالت، نانولوله به‌عنوان نگه‌دارنده نمونه عمل می‌کند
سپس پژوهشگران میکروسکوپ TEM را به یک تصحیح‌کننده خطا ـ که امکان دستیابی
به تصاویر فضایی با تفکیک بالاتر را بدون نیاز به افزایش ولتاژ شتاب‌دهنده
میکروسکوپ به بیش از ۱۲۰ کیلوولت فراهم می‌کرد ـ مجهز کردند. این ولتاژ
مناسب و این که نمونه درون یک نانولوله محافظت شده‌است، سبب می‌شود که زیست‌مولکول‌ها
از سوی پرتوهای الکترونی در میکروسکوپ آسیب نبینند.
بدین ترتیب پژوهشگران توانستند به تفکیکی حدود ۱۴/۰ نانومتر دست یابند که
معادل فاصله بین دو مولکول کربن است؛ یعنی آنها قادر بودند پیوندهای کربن-
کربن را ضمن تغییر شکل مولکول شبکیه از حالت سیس به ترانس مشاهده کنند.
Suenaga می‌گوید:” در واقع حرکت جنبشی مولکولهای شبکیه باعث بینایی می‌شود.
این آزمایش‌ها به ما اجازه تفسیر فرایند بینایی در سطح مولکولی را دادند.
اگر بتوانیم مولکولهای شبکیه را به‌طور صحیحی در سطح مولکولی دستکاری کنیم،
ممکن است بتوانیم چشم مصنوعی بسازیم. از آنجا که نمونه‌ها در میکروسکوپ
آسیب نمی‌بینند، اعضای این گروه معتقدند که می‌توان از این روش برای مشاهده
مولکولهای دیگری غیر از شبکیه استفاده کرد؛ برای مثال می‌توان حوادثی نظیر
تا خوردن پروتئین یا دافعه فضایی مولکول‌ها را مورد مطالعه قرار داد
