Золотая сетка повысила четкость изображений криоэлектронной микроскопии
В последние пять-семь лет свет увидел множество научных и технических изобретений, которые помогли усовершенствовать техническое оборудование и заметно упростить исследования в различных областях науки. Так, говоря о системах микроскопии, использующихся практически во всех научных лабораториях для множества различных целей, стало возможным улучшить изображение изучаемых объектов в криоэлектронных микроскопах.
Ученым пришлось задуматься над разработкой специальной подложки, которая смогла бы нейтрализовать или, по крайней мере, уменьшить неопределенность положения молекул. Для этого была использована особая сетка, сделанная из золота и представляющая собой сеть мелких и плотно расположенных пор. Такая сетка оказалась идеальной для целей ученых, так как на экспериментальном этапе она не способствовала деформации исследуемых объектов и позволяла визуализировать их структуру с высоким разрешением.
Золотая сетка была разработана с учётом устройства предыдущих — все ранние варианты имеют множество пор диаметром в 1-2 микрона, и с ними порой происходят «неприятные ситуации». Например, слой ледяной матрицы деформируется, изгибаясь при облучении и выдавая нечеткие изображения. Поры поменьше размером могли бы предотвратить данный эффект, но тогда, уменьшая их диаметр до 200-300 нанометров, нужно использовать определенные материалы.
В качестве такого материала идеально подошло золото, которое наносили на предварительно заготовленные кремниевые матрицы. Далее, с помощью метода электронно-лучевого испарения происходила регулировка толщины слоя золота и коррекция размеров его пор. Готовый продукт, в целом, можно было бы дополнительно обработать модифицированным графеном, который поспособствовал бы снятию ограничений использования золотой сетки при контактах с воздухом и влагой. Но даже без этой манипуляции криомикроскопия обогатилась новым инструментом для получения четких изображений в условиях температуры близкой к нулю кельвинов.
Криоэлектронная микроскопия — это лучший метод изучения мельчайших объектов посредством анализа трехмерных изображений их структур. А с использование золотой сетки этот процесс стал еще более совершенным. Например, при изучении слоя льда можно было видеть положение молекул белка, растворённых в нём. При этом разрешение составило менее двух ангстрем, что говорит об успешности выполненной задачи по получению сверх четких изображений.
