Moleküllerdeki Tekil Atomik Hareketler İncelenebilecek
Her molekülün, hareket eden atomlarının oluşturduğu karmaşık bir görüntüsü vardır. Tekil çekirdek titreşimlerinin belirlenmesi ve incelenmesi de, kimyasal reaksiyonların tahmin ...
Her molekülün, hareket eden atomlarının oluşturduğu karmaşık bir görüntüsü vardır. Tekil çekirdek titreşimlerinin belirlenmesi ve incelenmesi de, kimyasal reaksiyonların tahmin ve kontrol edilmesinin püf noktalarının ortaya çıkartılmasını sağlayabilir. İsviçre’den biyoteknoloji araştırmacılarının geliştirdiği yeni bir yöntem ile bilim insanları tekil çekirdek titreşimlerinin görüntülerini incelemeyi başardılar.
Yeni yöntem sayesinde, moleküler hareket ve enerji daha önce görülmemiş şekilde detaylı ölçülebiliyor. Bu sayede, biyoteknoloji alanındaki kimyasal reaksiyonların daha iyi anlaşılabilmesi ve daha iyi kontrol edilebilmesi mümkün.
Nature Communications’da yayımlanan çalışmadaki bu yöntemde, oldukça yüksek enerji çözünürlüğü olan bir moleküldeki atomların spesifik hareketlerinin ölçülebilmesi için X-ışını saçılımı kullanılıyor.
Yöntem, fikir olarak molekülün yüksek enerjili, lokalize hale uyarılmasını temel alıyor. Daha sonra molekülün yaydığı X-ışını radyasyonunun oluşturduğu enerji görünümü belirli bir hassasiyet ile taranıyor ve tekil incelemeler mümkün hale geliyor.
Her molekülün kendi enerji görüntüsü ya da molekül uyarıldığında atomların geçtiği çok boyutlu bir hareket spektrumu vardır. Bu hareketler ise bağların eğilmelerini ve gerilmelerini içerir. Geometrik terimlerle ifade edilen, tek bir molekülde atomların birbirleriyle olan ilişkileri, bir molekülün potansiyel enerji yüzeyinin (PES) belirlenmesi için bilim insanlarının bilmesi gereken temel şeylerden biridir. Moleküler yapıların, özelliklerin ve reaktifliğin çalışılabilmesi için, PES büyük bir öneme sahiptir. PES; tezleştirme ve ışıl kimya süreçlerinde oldukça kullanışlıdır.
İlk defa bu teknik sayesinde, bilim insanları, moleküldeki kolektif atomik hareketin temel bileşenlerine ayırmayı başardılar. Yani, bir moleküldeki kolektif çok boyutlu atom hareketini incelemekten daha ileri gidip, seçilen reaksiyon koordinatlarındaki belirli titreşimlerin incelenebilmesi mümkün hale geliyor.
Tipik olarak bir molekül uyarıldığında, mevcut ölçüm ile aynı anda tüm atomların hareketleri gösterilir ve PES görüntüsü her türlü titreşimi içerisinde barındıran karmaşık bir yapıdadır. Araştırmacıların geliştirdiği yöntemde ise, X-ışını foton enerjisi seçilmiş çekirdek hareketinin titreşimlerini uyarmak için ayarlanabiliyor. Bu, geliştirilen reaksiyon kontrol yöntemlerinin temelini oluşturabilir.
İlgili Makale: Rafael C. Couto, Vinícius V. Cruz, Emelie Ertan, Sebastian Eckert, Mattis Fondell, Marcus Dantz, Brian Kennedy, Thorsten Schmitt, Annette Pietzsch, Freddy F. Guimarães, Hans Ågren, Faris Gel’mukhanov, Michael Odelius, Victor Kimberg, Alexander Föhlisch. Selective gating to vibrational modes through resonant X-ray scattering. Nature Communications, 2017; 8: 14165 DOI: 10.1038/ncomms14165
Kaynak: KTH The Royal Institute of Technology
Yeni yöntem sayesinde, moleküler hareket ve enerji daha önce görülmemiş şekilde detaylı ölçülebiliyor. Bu sayede, biyoteknoloji alanındaki kimyasal reaksiyonların daha iyi anlaşılabilmesi ve daha iyi kontrol edilebilmesi mümkün.
Nature Communications’da yayımlanan çalışmadaki bu yöntemde, oldukça yüksek enerji çözünürlüğü olan bir moleküldeki atomların spesifik hareketlerinin ölçülebilmesi için X-ışını saçılımı kullanılıyor.
Yöntem, fikir olarak molekülün yüksek enerjili, lokalize hale uyarılmasını temel alıyor. Daha sonra molekülün yaydığı X-ışını radyasyonunun oluşturduğu enerji görünümü belirli bir hassasiyet ile taranıyor ve tekil incelemeler mümkün hale geliyor.
Her molekülün kendi enerji görüntüsü ya da molekül uyarıldığında atomların geçtiği çok boyutlu bir hareket spektrumu vardır. Bu hareketler ise bağların eğilmelerini ve gerilmelerini içerir. Geometrik terimlerle ifade edilen, tek bir molekülde atomların birbirleriyle olan ilişkileri, bir molekülün potansiyel enerji yüzeyinin (PES) belirlenmesi için bilim insanlarının bilmesi gereken temel şeylerden biridir. Moleküler yapıların, özelliklerin ve reaktifliğin çalışılabilmesi için, PES büyük bir öneme sahiptir. PES; tezleştirme ve ışıl kimya süreçlerinde oldukça kullanışlıdır.
İlk defa bu teknik sayesinde, bilim insanları, moleküldeki kolektif atomik hareketin temel bileşenlerine ayırmayı başardılar. Yani, bir moleküldeki kolektif çok boyutlu atom hareketini incelemekten daha ileri gidip, seçilen reaksiyon koordinatlarındaki belirli titreşimlerin incelenebilmesi mümkün hale geliyor.
Tipik olarak bir molekül uyarıldığında, mevcut ölçüm ile aynı anda tüm atomların hareketleri gösterilir ve PES görüntüsü her türlü titreşimi içerisinde barındıran karmaşık bir yapıdadır. Araştırmacıların geliştirdiği yöntemde ise, X-ışını foton enerjisi seçilmiş çekirdek hareketinin titreşimlerini uyarmak için ayarlanabiliyor. Bu, geliştirilen reaksiyon kontrol yöntemlerinin temelini oluşturabilir.
İlgili Makale: Rafael C. Couto, Vinícius V. Cruz, Emelie Ertan, Sebastian Eckert, Mattis Fondell, Marcus Dantz, Brian Kennedy, Thorsten Schmitt, Annette Pietzsch, Freddy F. Guimarães, Hans Ågren, Faris Gel’mukhanov, Michael Odelius, Victor Kimberg, Alexander Föhlisch. Selective gating to vibrational modes through resonant X-ray scattering. Nature Communications, 2017; 8: 14165 DOI: 10.1038/ncomms14165
Kaynak: KTH The Royal Institute of Technology
Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.
Kaynak ve İleri Okuma
Etiket
Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
Destek Ol
Yorum Yap (0)
Bunlar da İlginizi Çekebilir

27 Mart 2016
Beyindeki "Aha!" Anları

16 Haziran 2018
İlk Kez Bir Bakteri Ortamdan DNA Alırken Görüntülendi

30 Mayıs 2017
Atomik Kuvvet Mikroskobu Nedir, Nasıl Çalışır?

05 Kasım 2016
Elektron Mikroskobundan İlk Renkli Görüntüler

31 Mart 2015
Beyindeki kan akışını izlemenin hızlı bir yolu
13 Ekim 2014
Sinirbilimciler Beyinde Gerçekleşen Hayali İzledi