Исследователи из Лаборатории для фундаментального BioPhotonics (LBP) в Школе EPFL Разработки смогли отследить эти движущиеся обвинения в режиме реального времени абсолютно неразрушающим способом. Вместо того, чтобы наблюдать сами мембраны, они посмотрели на окружающие молекулы воды, который, в дополнение к сохранению в целости мембраны, ориентации изменения в присутствии электрических обвинений. Таким образом, ‘читая’ их положение, исследователи смогли создать динамическую карту того, как обвинения транспортируются через мембрану.
Метод исследователей был просто издан в журнале Proceedings Национальной академии наук (PNAS). Это могло пролить свет на то, как ионные каналы функционируют, наряду с другими процессами на работе в мембранах. Этот клинически жизнеспособный метод мог потенциально также использоваться, чтобы непосредственно отследить деятельность иона в нейронах, которые углубят знание исследователей того, как работают нервные клетки. «Молекулы воды могут быть найдены везде, где есть мембраны липида, которым нужны эти молекулы, чтобы существовать», говорит Сильви Роук, глава LBP. «Но до сих пор, большинство исследований мембран не смотрело на эти молекулы.
Мы показали, что они содержат важную информацию».Исследователи сделали это при помощи уникального микроскопа второй гармоники, который был изобретен в LBP. Эффективность отображения этого микроскопа – больше чем три порядка величины, больше, чем тот из существующих микроскопов второй гармоники.
С этим микроскопом исследователи получили изображения молекул воды во временных рамках 100 миллисекунд.Чтобы исследовать гидратацию мембран липида, исследователи объединяют два лазера той же самой частоты (импульсы фемтосекунды) в процессе, который производит фотоны с различной частотой: это известно как свет второй гармоники. Это произведено только в интерфейсах и показывает информацию об ориентации молекул воды. «Мы можем наблюдать то, что происходит на месте, и мы не должны изменять окружающую среду или использовать большие маркеры как fluorophores, который нарушил бы движение молекул воды,» заявляет Орли Tarun, ведущий автор публикации.Наблюдаются неожиданные колебания обвинения
С этим методом исследователи наблюдали колебания обвинения мембран. Такие колебания были ранее неизвестны и намекают на намного более сложное химическое и физическое поведение, чем в настоящее время считается.