Φυσικοί ιός ακτίνων Χ με ένα γιγάντιο λέιζερ

Οι φυσικοί έχουν γίνει πολύ καλοί στη λήψη φωτογραφιών μικροσκοπικών πραγμάτων. Με τη βοήθεια ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας που δημιουργούνται από σύγχρονα και ισχυρά λέιζερ, έχουν απεικονίσει τα πάντα, από χημικές νανοδομές έως πρωτεΐνες έως ζωντανά κύτταρα. Αλλά συνέχισαν να χτυπούν έναν τοίχο όταν επρόκειτο να δημιουργήσουν τρισδιάστατες εικόνες μεμονωμένων βιολογικών σωματιδίων όπως οι ιοί. Οι δισδιάστατες εικόνες ήταν εύκολες. Το μόνο που έπρεπε να κάνουν ήταν να καταγράψουν τα μοτίβα περίθλασης που παρήχθησαν όταν παλμοί υπερφωτεινού φωτός ακτίνων Χ ταξίδευαν μέσα από το σωματίδιο και θα έπαιρναν ένα στιγμιότυπο του μορίου ή του οργανισμού. Αλλά επειδή δεν είχαν ιδέα πώς ήταν προσανατολισμένο το σωματίδιο στο διάστημα όταν τραβήχτηκε κάθε φωτογραφία, δεν είχαν τρόπο να συρράψουν πολλές εικόνες 2D μεταξύ τους για να δημιουργήσουν μια τρισδιάστατη εικόνα. Τώρα, ερευνητές που εργάζονται με τη συνεκτική πηγή φωτός Linac στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή SLAC στο Μένλο Παρκ της Καλιφόρνια, έχουν καταλάβει πώς να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα. Ανακατεύοντας έναν αλγόριθμο που επινοήθηκε το 2009, κατάλαβαν πώς να εξάγουν πληροφορίες σχετικά με τον προσανατολισμό ενός σωματιδίου μόνο από ένα ακατάστατο μοτίβο περίθλασης 2D. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αυτές τις πληροφορίες για να συναρμολογήσουν εκατοντάδες τέτοια μοτίβα σε μια συνεκτική τρισδιάστατη εικόνα που αποκαλύπτει τόσο το εξωτερικό σχήμα όσο και την εσωτερική δομή του σωματιδίου, ανέφεραν χθες στο Physical Review Letters . Δοκίμασαν την τεχνική τους απεικονίζοντας mimivirus (παραπάνω), έναν ιδιαίτερα μεγάλο ιό που πιθανότατα δεν είναι μολυσματικός. Ωστόσο, λένε ότι η τεχνική θα πρέπει να είναι σε θέση να χειρίζεται πολύ μικρότερους και πιο επικίνδυνους ιούς, συμπεριλαμβανομένων της γρίπης, του έρπητα και του HIV.