Gledanje z elektroni

Raziskovalci so razvili novo metodo analize kristalne strukture snovi z uklonom elektronov, ki je uspešna v določanju položaja vodikovih atomov v preparatu pri sobni temperaturi ter dosti manjših velikostih vzorca, kot je bilo to mogoče do sedaj.

Da neko stvar vidimo, mora svetloba pasti na to stvar in se od nje odbiti v naše oči. Ta svetloba nam prinese določene informacije o objektu, od katerega  se je odbila. Najmanjše podrobnosti, ki jih lahko zaznamo, poleg fizioloških omejitev naših oči omejuje valovna dolžina svetlobe, ki pade na objekt. Za raziskovanje atomske strukture snovi je zato treba poseči po svetlobi s krajšo valovno dolžino in drugih metodah. S tem se ukvarja znanstvena disciplina rentgenske kristalografije. X žarki imajo namreč več stokrat krajšo valovno dolžino od vidne svetlobe, strukturo snovi pa rekonstruirajo iz interferenčnih slik žarkov, ki se na snovi odbijajo in lomijo.

Rentgenska kristalografija je uspešno določila tridimenzionalno strukturo raznih organskih molekul - med drugim inzulina - kar je omogočilo ali vsaj olajšalo njihovo sintezo, ni pa brez omejitev. Za uspešno meritev potrebujemo dovolj velik kristal, žarki z visokimi energijami pa se od lahkih atomov, kot je vodikov, odbijajo slabše, zaradi česar njihovega položaja v molekuli ni tako lahko določiti. Visokoenergijski žarki sicer lahko povzročijo tudi kemijske spremembe v preiskovanem vzorcu, čemur se lahko delno izognemo s hlajenjem vzorca, kar pa lahko prinese druge spremembe v fazi ali strukturi kristala.

Skupina znanstvenikov s češke in dveh francoskih univerz je za raziskovanje snovi, ki tvorijo kristale, manjše od tistih, ki jih lahko preiskujemo z rentgenskimi žarki, uporabila elektrone. Osnovni delci se v določenih režimih obnašajo kot valovi, elektroni pa pri primerljivi valovni dolžini s svetlobo manj poškodujejo vzorec. Nosijo tudi naboj, zaradi česar se od atomov vodika sipljejo veliko močneje kot žarki X. Tako so z njimi natančno določili položaj vodikovih atomov v organski molekuli paracetamola ter strukturo koordinacijske spojine kobaltovega aluminofosfata.

Poznavanje natančne strukture organskih molekul pri sobni temperaturi farmacevtski industriji omogoča natančnejše poznavanje farmakokinetike spojin, boljše poznavanje strukture proteinov pa je izrednega pomena v raznih vejah biologije.

Z lekadolom se ne predozira vajenec Marko