SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
THÀNH PHỐ CẦN THƠ
Lần đầu tiên quan sát nguyên tử bằng kính hiển vi cryo-electron
Các nhà nghiên cứu của trường Đại học California, Los Angeles, Mỹ, vừa công bố họ đã chụp được ảnh một cấu trúc virut ở độ phân giải đủ cao để có thể “nhìn” rõ ràng các nguyên tử. Đây là công bố đầu tiên về việc chụp được ảnh của các cấu trúc phức hợp sinh học ở độ phân giải như vậy. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một chiếc kính hiển vi cryo-electron để chụp ảnh một cấu trúc ở cỡ 3,3 angstrom. Một anstrong là đơn vị được công nhận là nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học và có chiều dài bằng với khoảng cách giữa hai nguyên tử hydro trong một phân tử nước.

Nhóm nghiên cứu cho biết, công trình này đã chứng tỏ tiềm năng rất lớn của kính hiển vi cryo-electron, hay còn gọi là Cryo-EM, đối với việc tạo ra các hình ảnh có độ phân giải cực cao của các mẫu vật sinh học trong môi trường tự nhiên của chúng.

Với một chiếc kính hiển vi quang học thông thường, hình ảnh khuếch đại của một mẫu vật sẽ được quan sát qua một thấu kính. Tuy nhiên, một số mẫu vật quá nhỏ để có thể nhiễu xạ ánh sáng khả kiến (trong phạm vi 500 tới 800 nm, hay 5000 tới 8000 angstrom) và vì thế không thể quan sát được. Để quan sát những vật thể ở cỡ dưới 500 nm, các nhà khoa học phải sử dụng các dụng cụ khác, ví dụ như kính hiển vi lực nguyên tử là loại sử dụng một mũi mảnh tự động để tạo ra một hình ảnh bằng cách quét trên một bề mặt.

Với kính hiển vi electron, một công nghệ sử dụng cho cỡ dưới 500nm khác, một chùm electron được bắn vào mẫu vật, vượt qua các khoảng trống và nảy ra khỏi các vùng đặc. Một chiếc máy camera sẽ đọc đường đi của các electron đi qua mẫu vật để tạo ra một hình ảnh hai chiều của mẫu vật. Bằng cách lặp lại quy trình này hàng trăm lần ở những góc khác nhau, một chiếc máy tính sẽ xây dựng được một hình ảnh ba chiều của mẫu vật ở độ phân giải rất cao.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một chiếc kính hiển vi cryo-electron để xây dựng hình ảnh 3 chiều của các cỗ máy cỡ nano, các thiết bị cỡ nano và các cấu trúc nano sinh học, ví dụ như virut. Việc tái tạo hình ảnh 3 chiều một cách chính xác cấu trúc của các phức hợp sinh học có thể thực hiện bằng cách sử dụng kính hiển vi electron cryo bởi vì các mẫu vật sẽ bị đông lạnh nhanh chóng, cho phép quan sát chúng ở môi trường tự nhiên. Ngoài ra, chiếc kính hiển vi này hoạt động ở môi trường chân không, bởi vì các electron di chuyển nhanh hơn trong môi trường này. Công trình của nhóm đã tập trung vào nghiên cứu cấu trúc của virut aquareo, một loại vi rút không vỏ gây ra bệnh ở cá và sò, với nỗ lực nhằm hiểu rõ hơn về cách mà các loại virut không vỏ nhiễm vào các tế bào vật chủ.

Có thể phân loại virut thành hai dạng: có vỏ và không có vỏ. Các virut có vỏ, gồm cả virut cúm gia cầm và HIV, được bao quanh bằng một lớp màng dạng vỏ được virut sử dụng để hòa và nhiễm vào một tế bào chủ. Virut không có vỏ thiếu lớp màng thay vào đó sử dụng một protein để hòa và nhiễm vào các tế bào. Quy trình này chỉ được làm sáng tỏ cho tới khi có khám phá của nhóm nghiên cứu. Nhóm nghiên cứu cho biết, thông qua kiến thức mới này về cấu trúc của virut, nhóm nghiên cứu hi vọng sẽ bào chế ra các loại thuốc theo ba cách. Nếu hiểu được quy trình hoạt động của virut, trước hết có thể xác định được các phân tử nhỏ hoặc thuốc có khả năng phong tỏa sự nhiễm khuẩn của chúng; thứ hai, có thể chế tạo các hạt dạng virut phi nhiễm siêu ổn định với vai trò là các vắc-xin tối ưu hóa; thứ ba, có thể làm thay đổi các tính chất của chúng để thay vì phân tán bệnh dịch, các virut có thể phân tán thuốc.
Theo Escience News, 4/05/2010
Xem nhiều
Tin liên quan
Bản quyền @ 2017 thuộc về Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ
Địa chỉ: Số 02, Lý Thường kiệt, phường Tân An, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ
Điện thoại: 0292.3820674, Fax: 0292.3821471; Email: sokhcn@cantho.gov.vn
Trưởng Ban biên tập: Bà Trần Hoài Phương - Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Cần Thơ