Opname is klaar in 25 femtoseconden, vlak voordat molecuul gaar is

Extreem korte en intense röntgenpulsen zijn te gebruiken om de structuur van eiwitten en andere biomoleculen op te helderen. Door de straling gaan de moleculen uiteraard kapot, maar dan is het plaatje al geschoten. Dat meldt een internationaal onderzoeksteam in de online-editie van Nature Physics.

Het grote voordeel van deze techniek is dat je een opname maakt van een enkel molecuul, en dat je de eiwitten niet eerst hoeft te laten kristalliseren. In de praktijk is die kristallisatie verreweg de lastigste en meest tijdrovende stap bij het onderzoek naar eiwitstructuren.

De onderzoekers zijn er in geslaagd om binnen 25 femtoseconden een diffractiepatroon op te nemen van een enkel molecuul. Met speciaal ontwikkelde software kan uit dat patroon een 3D-structuur worden afgeleid. Daarbij is een resolutie mogelijk van 50 nanometer, een factor tien beter dan haalbaar is met de beste lichtmicroscopen.

Tot nu toe bestond ‘flash diffractive imaging’ alleen op papier. Computersimulaties gaven aan dat je met een bepaalde combinatie van pulslengte en golflengte een opname moest kunnen maken voordat het monster uit elkaar zou vliegen enn in een plasma zou veranderen.

Die theorie is nu voor het eerst experimenteel bevestigd met de vrije-elektronenlaser van het Deutsches Elektronen-Synchrotron in Hamburg, die pulsen kan genereren die 10 miljoen keer feller zijn dan een ‘gewone’röntgenbron.

bron: Lawrence Livermore National Laboratory