Moleküler bir yakın çekim

18 Şub 2023 (Nanowerk Haberleri) Dizinizin MRI taramasına gittiğinizi hayal edin. Bu tarama, dizinizde bulunan su moleküllerinin yoğunluğunu yaklaşık bir milimetreküp çözünürlükte ölçer; bu, örneğin dizdeki bir menisküsün yırtılıp yırtılmadığını belirlemek için harikadır. Peki ya beş kübik nanometre veya mevcut MRI tarayıcılarının üretebildiği en iyi çözünürlükten yaklaşık on trilyon kat daha küçük olan tek bir molekülün yapısal verilerini araştırmanız gerekirse? Weizmann Bilim Enstitüsü'nün Kimyasal ve Biyolojik Fizik Bölümü'nden Dr. Amit Finkler'in hedefi de bu. Yakın tarihli bir çalışmada (Uygulanan Fiziksel İnceleme, “Manyetik Tomografi ile Tek Elektron Spinlerini Haritalamak”), Finkler, doktora öğrencisi Dan Yudilevich ve Almanya Stuttgart Üniversitesi'nden işbirlikçileri, bireysel elektronları görüntülemek için yeni bir yöntem göstererek bu yönde dev bir adım atmayı başardılar. Şu anda ilk aşamalarında olan yöntem, bir gün farmasötiklerin geliştirilmesinde ve kuantum malzemelerinin karakterizasyonunda devrim yaratabilecek çeşitli molekül türlerinin görüntülenmesi için uygulanabilir olabilir. Deneysel düzenek: Ortalama olarak, her sütunun üstünde 30 kat (üstte) ve 2,640 kez (altta) büyütülmüş bir sensöre sahip 32,650 mikron kalınlığında elmas bir zar. Mevcut manyetik rezonans görüntüleme (MRI) teknikleri geliştirilmiştir. Onlarca yıldır çok çeşitli hastalıkların teşhisinde etkili oldu, ancak teknoloji sayısız hayat için çığır açıcı olsa da, çözülmesi gereken bazı temel sorunlar var. Örneğin, MRG okuma verimliliği çok düşüktür ve işlevini yerine getirebilmesi için yüz milyarlarca su molekülünden oluşan bir örnek boyutu - daha fazla değilse de - gerektirir. Bu verimsizliğin yan etkisi, çıktının daha sonra ortalamasının alınmasıdır. Tanılama prosedürlerinin çoğu için ortalama alma optimaldir, ancak bu kadar çok farklı bileşenin ortalamasını aldığınızda, bazı ayrıntılar kaybolur - muhtemelen daha küçük ölçekte meydana gelen önemli süreçler gizlenir. Bunun bir sorun olup olmadığı sorduğunuz soruya bağlıdır: Örneğin, tıka basa dolu bir futbol stadyumundaki bir kalabalığın fotoğrafından tespit edilebilecek pek çok bilgi vardır, ancak bir fotoğraf muhtemelen en iyi araç olmayacaktır. on dördüncü sıranın üçüncü koltuğunda oturan kişinin yanağındaki ben hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsak kullanmak için. Köstebek hakkında daha fazla veri toplamak isteseydik, muhtemelen gitmemiz gereken yol ona yaklaşmak olurdu. Finkler ve işbirlikçileri, esasen moleküler bir yakın çekim öneriyorlar. Böyle bir aracı kullanmak, araştırmacılara önemli moleküllerin yapısını yakından inceleme yeteneği verebilir ve belki de yeni keşiflerin yolunu açabilir. Ayrıca, farmasötik geliştirmenin ilk aşamalarında olduğu gibi, işin kendisi için küçük bir "kanvas"ın gerekli olacağı bazı durumlar vardır. Öyleyse, küçük numuneler üzerinde - tek tek moleküle kadar - çalışabilen daha kesin bir MRI eşdeğeri nasıl elde edilebilir? Finkler, Yudilevich ve Stuttgart'tan Dr. Rainer Stöhr ve Andrej Denisenko, bir elektronun kesin yerini saptayan bir yöntem geliştirdiler. Kuantum sensörü olarak kullanılan özel bir sentetik elmasta atom büyüklüğünde bir kusur olan nitrojen boşluğu merkezinin yakınında dönen bir manyetik alana dayanır. Atom boyutundan dolayı bu sensör, yakındaki değişikliklere karşı özellikle hassastır; Kuantum yapısı nedeniyle, tek bir elektronun veya daha fazlasının mevcut olup olmadığını ayırt edebilir, bu da onu özellikle tek bir elektronun konumunu inanılmaz bir doğrulukla ölçmek için uygun hale getirir. Finkler, "Bu yeni yöntem, yapı, işlev ve dinamiğin kutsal moleküler üçlüsünü daha iyi anlamak için mevcut yöntemlere tamamlayıcı bir bakış açısı sağlamak için kullanılabilir" diyor. Finkler ve meslektaşları için bu araştırma, hassas nanogörüntülemeye giden yolda çok önemli bir adım ve bu tekniği, umarız hazır olacak çeşitli molekül sınıflarını görüntülemek için kullanabileceğimiz bir gelecek tasavvur ediyorlar. onların yakın çekimi.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62405.php