Infračervené záření zlepší rentgenovou difrakci

2.9.2012
Struktura toxinu cholerových bakterii Vibrio cholerae (obr Julie Heggelund, časopis Apollon, Universitetet i Oslo)

Z interakce rentgenového záření s krystalickým materiálem můžeme získat řadu informací o jeho struktuře na atomární úrovni, přesněji řečeno o rozložení elektronů ve zkoumaném vzorku. Rentgenové záření interaguje se všemi elektrony atomu, zatímco z hlediska struktury látek jsou zajímavé pouze tzv. valenční elektrony, ty nejvzdálenější od jádra. Pouze ony se účastní chemických procesů. Zajímavou metodu, jak odlišit příspěvek valenčních elektronů od všech ostatních, vymyslel Thornton Glover se svými kolegy z kalifornské National Accelerator Laboratory. Excitovali valenční elektrony vzorku infračerveným zářením. Část této energie se přenesla na dopadající rentgenové vlny, čímž se změnila jejich vlnová dálka. Je tak možné odlišit rentgenové záření, které interagovalo s valenčními elektrony od toho, jež bylo ve styku s ostatními elektrony atomu. Infračervené záření má příliš malou energii, než aby je mohlo ovlivnit. Jev je velmi slabý, ale při nasazení dostatečně silných zdrojů záření, ho lze pozorovat.

Přesné stanovení struktury může mít velký význam v různých oblastech. Nedávno určení struktury toxinu, který produkují bakterie cholery, může mít velký význam pro přípravu nových léků. Podařilo se to prof. Utě Krengel z norské Osloské univerzity spolu s její PhD studentkou Julií Heggelund pomocí rentgenové difrakce zatím bez pomoci infračerveného záření. Cholera ročně postihne až 5 milionů lidí, přičemž pro sto tisíc z nich jde o onemocnění smrtelné. Její původce, bakterie Vibrio cholerae, produkuje bílkovinný toxin, který se naváže na receptory na povrchu střevní buněk, aby pak pronikl do nitra buňky. Poškození střevních stěn způsobuje těžké průjmy, při kterých dochází k enormní ztrátě vody. K úmrtí dojde kvůli dehydrataci organismu. Přesná znalost struktury toxinu umožní přípravu léků na míru, které zabrání jeho vazbě na receptory na povrchu buněk. Obr Julie Heggelund, časopis Apollon, Univerzita v Oslo

Pavel 3.9.2012: Thornton Glover se svými kolegy tu metodu nevymyslel, "pouze" ji prakticky provedl. Podle IOP http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/aug/30/infrared-and-xray-lasers-map-chemical-bonds je tato metoda známá už přes čtyřicet let, jen zatím nebyly dostupné dostatečně výkonné lasery pro její realizaci.

 
Odeslat komentář k článku "Infračervené záření zlepší rentgenovou difrakci "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Infračervené záření zlepší rentgenovou difrakci " e-mailem

Diskuse/Aktualizace