|
محققان ژاپنی گزارش داده‌اند تصاویر با تفکیک‌پذیری بالا از تغییرات شکل رتینال (مولکولی
که در فرایند دیدن مهم می‌باشند)، می‌توان به ما در درک چگونگی دیدن کمک کند.
کازو سوئیناگا و همکارانش در موسسه ملی علوم و فناوری صنعتی پیشرفته توانستند با
استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری و از طریق اتصال یک مولکول رتینال منفرد به یک
فولرین و به دام انداختن آن داخل یک نانولوله کربنی از آن تصویربرداری نمایند.
این تیم تحقیقاتی می‌گوید که این کار در نهایت می‌تواند به توسعه ابزارهایی منجر
شود که عملکردی شبیه چشم دارند.
زمانی که مولکول‌های رتینال توسط نور برانگیخته می‌شوند، تغییر شکل می‌دهند (از
حالت خمیده سیس به حالت مستقیم ترانس در می‌آیند). این تغییر شکل منجر به آغاز یک
سری واکمنش‌های بیوشیمیایی می‌گردد که در نهایت یک پالس الکتریکی را ایجاد می‌نمایند.
این پالس الکتریکی از طریق عصب نوری منتقل شده و به ما امکان دیدن را فراهم می‌آرود.
سوئیناگا و همکارانش برای درک این مکانیسم ابتدا مولکول رتینال را به یک مولکول
فولرین کربنی متصل نموده و سپس ترکیب تشکیل شده را داخل یک نانولوله کربنی قرار
دادند. بدین ترتیب نانولوله به عنوان یک نگهدارنده نمونه عمل می‌کند.
محققان پس از این کار یک TEM با تفکیک‌پذیری بالا را با یک اصلاح‌کننده انحراف (عدم
انطباق کانونی) مجهز نمودند تا بتوانند بدون نیاز به افزایش فرکانس دستگاه به
بالاتر از ۱۲۰ کیلوولت، دقت فضایی تصویربرداری را افزایش دهند. این ولتاژ متوسط و
این حقیقت که مولکول رتینال درون یک نانولوله قرار دارد، این اطمینان را ایجاد
می‌کند که این زیست‌مولکول در اثر اشعه الکترونی حاصل از میکروسکوپ آسیب نمی‌بیند.
این محققان توانستند به تفکیک‌پذیری معادل ۱۴/۰ نانومتر دست یابند که معادل فاصله
بین دو اتم کربن می‌باشد. این بدان معناست که آنها توانستند پیوندهای کربن-کربن را
در مولکول رتینالی که در حال تغییر شکل از سیس به ترانس می‌باشد، مشاهده کنند.
سوئیناگا توضیح می‌دهد: «رفتار دینامیکی رتینال مسئول بینایی می‌باشد. بنابراین
آزمایشات ما این امکان را فراهم می‌آورد که چگونگی فرایند دیدن را در مقیاس مولکولی
به طور مستقیم مشاهده کنیم. مردم می‌گویند چشم انسان دارای موثرترین شناساگرها
می‌باشد. اگر ما بتوانیم شکل مولکول‌های رتینال را در سطح مولکولی تغییر دهیم، قادر
خواهیم بود ابزاری بسازیم که عملکردی شبیه چشم داشته باشد».
محققان می‌گویند از آنجایی که مولکول رتینال درون میکروسکوپ آسیب ندید، می‌توان از
این روش برای تصویربرداری از مولکول‌های دیگر نیز بهره برد. سوئیناگا می‌گوید:
«مثلاً برای بررسی فرایندهای تشخیص مولکولی همانند پیچ‌خوردن پروتئین یا ممانعت
فضایی می‌توان از این روش استفاده کرد».
این محققان نتایج کار خود را در Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.
|
