Каждый момент сверхбыстрых химических связей сейчас снятые на пленку

Целевые лекарства от рака работают путем вычеркивания тесная связь между раковой клеткой и конкретных молекулярных мишеней, участвующих в росте и распространении рака. Детальные изображения такие химические соединения сайты или каналы могут предоставить ключевую информацию, необходимую для максимальной эффективности процедуры онкогена. Однако, атомных движений в молекуле никогда не были захвачены в середине действия, даже на очень простые молекулы, такие как трехатомная молекула, состоит только из трех атомов.

Исследовательская группа под руководством IHEE Hyotcherl Института фундаментальной науки (ИБС, Южная Корея) (профессор, кафедра химии, KAIST), совместно с учеными Института материалов, научно-организационная структура КЭК (КЭК мисо, Япония), RIKEN (Япония) и Пхохан ускорительной лаборатории (пал, Южная Корея), сообщает непосредственное наблюдение роды в момент химической связи путем отслеживания в реальном времени атомные позиции в молекуле. «Мы, наконец, удалось захватить продолжающийся процесс реакции образования химической связи в золото тример. Фемтосекундным разрешением показали, что такие молекулярные события происходили в два раздельных этапа, а не одновременно, как предполагалось ранее», — говорит заместитель директора IHEE Hyotcherl, соответствующие автор исследования. «Атомы в золото тример сложных атомов оставаться в движении даже после того, как химическое соединение завершено. Расстояние между атомами увеличивается и периодически снижалась, демонстрируя молекулярные вибрации. Эти визуализируется молекулярных колебаний позволило нам назвать характерные движения каждого из наблюдаемых колебательных режиме», — добавляет Ihee..

Атомы движутся чрезвычайно быстро, в масштабе фемтосекундного (ФС) — quadrillionths (или миллионные доли миллиардной) второго. Его движение в минуту уровень Ангстрем, равная одной десятимиллиардной метра. Они особенно неуловимое во время переходного состояния, где полупродуктов переходе от реагентов к продуктам в мгновение ока. Исследовательская группа сделала это экспериментально сложных задач с помощью фемтосекундного рентгеновского liquidography (решение рассеяние). Этот экспериментальный метод сочетает в себе лазерный фотолиз и рентгеновских методов рассеяния. Когда лазерный импульс Поражает образец, рентгеновские лучи рассеивают и инициирования химических реакциях образования связи в золото тример комплекса. Фемтосекундные рентгеновские импульсы, полученные от специального источника света, называемого рентгеновского лазера на свободных электронах (лазер XFEL) были использованы, чтобы допросить связь-процесс формирования. Эксперименты были выполнены на два, созданы все удобства (4-го поколения линейных ускорителей), пал-созданы в Южной Корее и компании sacla в Японии, и это исследование было проведено в сотрудничестве с исследователями из КЭК мисо, Пхохан ускорительной лаборатории (пал), РИКЕН, Япония и синхротронного излучения исследовательского института (ДЖАСРИ).

Рассеянные волны от каждого атома мешать друг другу и, следовательно, их рассеяние рентгеновских лучей изображений характеризуются конкретных направлений поездки. Исследования ИБС команды прослеживается в реальном времени позиции трех атомов золота с течением времени путем анализа рассеяния рентгеновских лучей изображений, которые определяются трехмерную структуру молекулы. Структурные изменения в молекуле комплекса привело к многочисленным характеристика рассеяния изображения с течением времени. Когда молекула возбуждается лазерным импульсом, несколько колебательных квантовых состояниях одновременно возбужденный. Суперпозицию нескольких возбужденных колебательных квантовых состояний называется волновым пакетом. Исследователи отслеживали волнового пакета в трехмерном ядерных координат и обнаружил, что в первой половине цикла химической связи была сформирована в течение 35 ФС после фотовозбуждения. Вторая половина последовала реакция в пределах 360 FS, чтобы завершить всю динамику реакции.

Они также точно показано молекулярная вибрация движения в обоих временных и пространственных мудрый. Это довольно замечательный подвиг, учитывая, что такая скорость ультрабыстрый и длина минутной движения достаточно сложные условия для получения точных экспериментальных данных.

В этом исследовании, исследования ИБС команды улучшили свои исследования 2015 опубликовано природой. В предыдущем исследовании, в 2015 году, скорость рентгеновской камеры (разрешение по времени) была ограничена до 500 ФС и молекулярная структура уже изменена, чтобы быть линейным с двумя химическими связями в пределах 500 ПФ. В этом исследовании, в ходе образования связи и наклонился к линейной структурной трансформации можно наблюдать в режиме реального времени, благодаря улучшению временного разрешения вплоть до 100 ФС. Таким образом, асинхронный механизм образования связи, в которой два химических связей формируются в 35 ФС и ФС 360, соответственно, и наклонился к линейное преобразование закончено в 335 ФС визуализировались. Короче говоря, в дополнение к наблюдая начало и конец химической реакции, они сообщили, каждую минуту средний, продолжается перегруппировка атомных конфигураций с улучшенным экспериментальных и аналитических методов.

Они будут толкать этот способ отслеживания в реальном времени атомных позиций в молекуле и молекулярной вибрации с помощью фемтосекундного рентгеновского рассеяния’, чтобы раскрыть механизмы органических и неорганических каталитических реакций и реакций с участием белков в организме человека. «Путем прямого отслеживания молекулярных колебаний и в реальном времени положение всех атомов в молекуле в середине реакцию, мы сможем раскрыть механизмы различных неизвестных органических и неорганических каталитических реакций и биохимических реакций», — отмечает доктор Ким Чон Гу, первый автор исследования.

сделать разницу: спонсорские возможности