Met een bundel elektronen met een energie van minder dan 200 eV kun je eiwitten vastleggen in een hologram zonder ze te beschadigen. Dat melden Jean Nicholas Longchamp en collega’s (Universität Zürich) op de arXiv-website.

Het zou een nuttig alternatief kunnen zijn voor de nu gebruikelijke röntgenkristallografie-opnamen. Die vereisen dat je het eiwit eerst laat uitkristalliseren, wat in het beste geval moeizaam gaat en meestal helemaal niet lukt.

Het idee is dat je je eiwitmoleculen vasthecht aan koolstofnanobuisjes. De combinaties spoel je door een siliciumnitridemembraan met gaatjes van 240 nm. Er zullen dan altijd wel wat buisjes in zo’n nanogat blijven steken, waarbij het eiwit vrijwel vrijstaand in het membraan komt te hangen.

Tot slot laat je die eiwitten je elektronenbundel verstrooien, wat de klassieke manier is om een hologram te maken.

Er zijn eerder pogingen in deze richting gedaan, maar daarvoor werden bundels met een hoger energieniveau gebruikt. Het eiwit gaat dan heel snel kapot en je moet maar afwachten of de verkregen plaatjes de oorspronkelijke, onbeschadigde vorm weergeven.

Eiwitten blijken een elektronenbundel van 50 tot 200 eV echter wel te overleven. Je kunt ze er zelfs gedurende langere tijd mee volgen, bijvoorbeeld om de interactie met een ander molecuul in kaart te brengen. En de golflengte van zo’n bundel zit ergens rond de 0,1 nanometer, wat kort genoeg is om een tamelijk gedetailleerd beeld van je eiwit te krijgen.

Longchamp heeft het uitgeprobeerd met ferritine, een eiwitcomplex dat ijzeratomen opslaat. Voordeel van deze keuze was dat hij de hologrammen kon verifiëren met transmissie-elektronenmicroscopie (TEM). De daarvoor benodigde straling is eveneens te heftig voor zo’n eiwit, maar de ijzerkern kan er wèl tegen. Dat die ijzerkern er onder de TEM ongeveer hetzelfde uitzag als in het hologram, zou moeten bewijzen dat het hologram de werkelijkheid aardig weergeeft.

bron: MIT Technology Review