[Научно-популярное] Ученые программно улучшают разрешение сканирующей атомно-силовой микроскопии
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Снимок, полученный при помощи АСМ (слева) и рентгеновский снимок (справа)Ученые медицинского колледжа при Корнеллском университете разработали вычислительную технику, которая повышает разрешение атомно-силового микроскопа (АСМ), предназначенного для определения рельефа поверхности разрешением вплоть до атомарного. Новый метод позволяет получить изображения белков и других биологических структур в нормальных физиологических условиях.Для изучения белков и других биомолекул с высоким разрешением исследователи долгое время полагались на два метода — рентгеноструктурный анализ и криоэлектронную микроскопию. Хотя с их помощью можно рассмотреть молекулярные структуры вплоть до отдельных атомов, для этого молекулы должны либо быть в твердой кристаллической форме, либо охлаждены до сверхнизких температур, что, возможно, меняет их нормальную структуру. АСМ позволяет анализировать молекулы без необходимости кристаллизации или заморозки, но полученные изображения получаются размытыми и с низким разрешением. Биологические молекулы при этом имеют множество мелких частей, которые шевелятся, еще больше размывая изображения, полученные с помощью АСМ.Чтобы решить эту проблему, ученые адаптировали концепцию, которая ранее применялась для повышения разрешения световой микроскопии. Четкость изображения светового микроскопа можно повысить, если с его помощью наблюдать две молекулы, флуоресцирующие в разное время. Если расположенные рядом молекулы испускают световые сигналы одновременно, световой микроскоп не может различить их. Однако если заставить соседние молекулы флуоресцировать в разное время, микроскоп может анализировать световые сигналы от каждой молекулы и точно определить их местоположение. При помощи этого метода ученым удалось зафиксировать движения отдельных молекул в разные моменты времени и, скомбинировав их, получить картинку в высоком разрешении. Особенность метода заключается в компьютерном алгоритме, который обрабатывает снимки молекул в разное время. Авторы работы подчеркивают, что с его помощью можно обработать полученные ранее изображения и повысить их четкость.Помимо возможности изучать биологические молекулы в физиологически естественных условиях, новый метод имеет и другие преимущества. Например, рентгеновская кристаллография и криоэлектронная микроскопия полагаются на усреднение данных большого количества молекул, но АСМ может генерировать изображения отдельных молекул. «Вместо того, чтобы проводить наблюдения сотен молекул, мы наблюдаем одну молекулу сто раз и создаем изображение с высоким разрешением», — поясняют исследователи.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Научно-популярное, Нанотехнологии, Химия] Сумма технологии. Как композитные материалы остаются «на хайпе» более 5 тысяч лет
- [Учебный процесс в IT, Карьера в IT-индустрии, Научно-популярное] Школьник как стартап: интервью с Дарьей Николаевой
- [Научно-популярное, Физика] Ученые записали изображение электрических полей бьющегося сердца при помощи графена
- [Научно-популярное, Биографии гиков] Не злите инженеров
- [Научно-популярное, Физика] Линейные двигатели внутреннего сгорания — в роли портативных источников энергии и не только
- [Читальный зал, Научно-популярное, Биотехнологии, Экология] Не препятствие, а подспорье: турбулентность и птицы
- [Научно-популярное, Изучение языков] Просто возьми интеграл
- [Научно-популярное, Физика, Астрономия] Ученые выяснили причины потери яркости Бетельгейзе
- [Научно-популярное, Космонавтика] На МКС установили, но не смогли развернуть новую гибкую солнечную панель из-за проблем с крепежным механизмом
- [Научно-популярное, Биотехнологии, Здоровье] Вторая причина остаться без зубов в 45 лет
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_belki (белки), #_molekuly (молекулы), #_atomnosilovoj_mikroskop (атомно-силовой микроскоп), #_mikroskopy (микроскопы), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 06:45
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
 Снимок, полученный при помощи АСМ (слева) и рентгеновский снимок (справа)Ученые медицинского колледжа при Корнеллском университете разработали вычислительную технику, которая повышает разрешение атомно-силового микроскопа (АСМ), предназначенного для определения рельефа поверхности разрешением вплоть до атомарного. Новый метод позволяет получить изображения белков и других биологических структур в нормальных физиологических условиях.Для изучения белков и других биомолекул с высоким разрешением исследователи долгое время полагались на два метода — рентгеноструктурный анализ и криоэлектронную микроскопию. Хотя с их помощью можно рассмотреть молекулярные структуры вплоть до отдельных атомов, для этого молекулы должны либо быть в твердой кристаллической форме, либо охлаждены до сверхнизких температур, что, возможно, меняет их нормальную структуру. АСМ позволяет анализировать молекулы без необходимости кристаллизации или заморозки, но полученные изображения получаются размытыми и с низким разрешением. Биологические молекулы при этом имеют множество мелких частей, которые шевелятся, еще больше размывая изображения, полученные с помощью АСМ.Чтобы решить эту проблему, ученые адаптировали концепцию, которая ранее применялась для повышения разрешения световой микроскопии. Четкость изображения светового микроскопа можно повысить, если с его помощью наблюдать две молекулы, флуоресцирующие в разное время. Если расположенные рядом молекулы испускают световые сигналы одновременно, световой микроскоп не может различить их. Однако если заставить соседние молекулы флуоресцировать в разное время, микроскоп может анализировать световые сигналы от каждой молекулы и точно определить их местоположение. При помощи этого метода ученым удалось зафиксировать движения отдельных молекул в разные моменты времени и, скомбинировав их, получить картинку в высоком разрешении. Особенность метода заключается в компьютерном алгоритме, который обрабатывает снимки молекул в разное время. Авторы работы подчеркивают, что с его помощью можно обработать полученные ранее изображения и повысить их четкость.Помимо возможности изучать биологические молекулы в физиологически естественных условиях, новый метод имеет и другие преимущества. Например, рентгеновская кристаллография и криоэлектронная микроскопия полагаются на усреднение данных большого количества молекул, но АСМ может генерировать изображения отдельных молекул. «Вместо того, чтобы проводить наблюдения сотен молекул, мы наблюдаем одну молекулу сто раз и создаем изображение с высоким разрешением», — поясняют исследователи. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Научно-популярное ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 06:45
Часовой пояс: UTC + 5