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9 de fev de 2011

Raio X mais potente do mundo é capaz de capturar imagens de vírus vivos

O raio X de elétrons livres utiliza Fonte de Luz Coerente por LINAC (LCLS) e é capaz de capturar imagens internas de vírus e determinar a estrutura 3D de proteínas.

Como o laser funciona
Fonte da imagem: SLAC/Stanford University

Cientistas de diversas universidades acabam de publicar dois artigos na revista Nature que podem revolucionar o estudo de microestruturas como vírus, bactérias e proteínas. Para isso, eles usam uma potente máquina de raio X de elétrons livres LCLS, que utiliza o laser de Fonte de Luz Coerente por LINAC (Acelerador de Partículas Linear). 
O primeiro artigo descreve como foi obtida a primeira imagem de um vírus ainda vivo, algo inédito no estudo desses seres (até hoje, era preciso abrir ou congelar as estruturas para estudar sua composição interna). Já o segundo, escrito pelos mesmos 80 estudiosos de mais de 21 instituições, mostra como eles são capazes de utilizar um novo atalho para determinar as estruturas 3D de proteínas.

Raios potentes

O raio X de alta performance está localizado no Departamento de Energia dos Estados Unidos (SLAC National Acceleration Laboratory) sob a tutela da Universidade de Stanford. O laser é um bilhão de vezes mais brilhante do que outros utilizados normalmente, capaz até mesmo de passar por proteções de aço.
Formas de análise do laser para diferentes materiais
Fonte da imagem: SLAC/Stanford University

A duração do pulso, entretanto, é extremamente curta, chegando a apenas alguns milionésimos de bilionésimos de segundo, tempo suficiente para vaporizar qualquer coisa e ser em sua frente. Porém, antes disso, ele tira uma foto capaz de mostrar as condições internas dos menores seres, como os vírus.
O equipamento, criado pelo Grupo de Estudo Avançado Max Planck da Alemanha conta com uma câmera ultrassensível e pesa cerca de 10 toneladas. Ele foi liberado para pesquisadores no final de 2009, quando os testes foram conduzidos.
Para conseguir imagens de vírus, os estudiosos espalharam centenas de minivírus sobre o local onde incide o laser, conseguindo apenas duas com dados suficientes para a reconstrução dos sistemas e, quem sabe, do material genético das microestruturas.
Captura de imagens no LCLS
Fonte da imagem: SLAC/Stanford University

No caso do estudo de DNA de proteínas, o LCLS conseguiu cerca de 3 milhões de imagens do Photosystem I (que converte luz do sol em energia na fotossíntese) em diversos ângulos. Assim, eles foram capazes de formar uma imagem em 3D de toda a estrutura, podendo assim conhecer mais sobre o DNA daquela célula.
De acordo com o diretor do SLAC, Persis Drell “estes primeiros dados são apenas o início de uma nova fronteira de pesquisa. Eles representam o ponto de virada para o LCLS, demonstrando novas tecnologias que serão grandes passos à frente”.

Fonte: Baixaki