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直接測量納米級距離對于光學技術(shù)是一項挑戰(zhàn)。10月10日，一項發(fā)表于《科學》的研究稱，科學家使用發(fā)光分子、激光和顯微鏡改進了一種名為MINFLUX的方法，從而能夠精確測量小至0.1納米的距離，這相當于一個典型原子的寬度。當?shù)鞍踪|(zhì)和大分子折疊成錯誤的形狀時，它們的功能會受到影響。一些結(jié)構(gòu)變化甚至在阿爾茨海默病等疾病中發(fā)揮了作用。德國馬克斯-普朗克多學科科學研究所的Steffen Sahl表示，為理解這一過程，準確測定大分子內(nèi)部原子及原子簇之間的距離至關(guān)重要。Sahl和同事使用熒光構(gòu)建了分子內(nèi)部的“標尺”。他們將兩個熒光分子附著在一個較大蛋白質(zhì)分子的兩個不同點上，并用激光束照射它們。根據(jù)這些發(fā)光分子釋放的光，研究人員能夠測量它們之間的距離。研究人員使用這種方法測量了幾種蛋白質(zhì)分子間的距離，其中最短距離僅為0.1納米。熒光標尺可以精確測量12納米的距離，這意味著其測量范圍比許多傳統(tǒng)方法更寬。例如，研究人員觀察了同一蛋白質(zhì)的兩種不同形態(tài)，其中一種形態(tài)的兩點相距1納米，而另一種相距4納米，從而能夠區(qū)分這兩種形態(tài)。在另一項實驗中，他們測量了一個人類骨癌細胞中的微小距離。Sahl指出，研究團隊利用幾項最新技術(shù)實現(xiàn)了這種測量的精確性，例如更先進的顯微鏡和不閃爍、也不產(chǎn)生其他干擾效應(yīng)的熒光分子?！拔也磺宄麄兪侨绾巫岋@微鏡如此穩(wěn)定的，這項新技術(shù)無疑是一大進步?！眾W地利維也納大學的Jonas Ries表示，未來需要確定哪些特定分子能夠利用這項新技術(shù)為生物學家的研究提供重要信息。“盡管展現(xiàn)了令人印象深刻的精確度，但這項新技術(shù)在應(yīng)用于更復雜的生物系統(tǒng)時，未必能達到相同的細節(jié)或分辨率。”英國癌癥研究院的Kirti Prakash說。他還指出，其他幾項新技術(shù)在測量更短距離方面已經(jīng)具備了競爭力。Sahl表示，其團隊接下來將沿著兩個方向展開工作——進一步完善該方法，并擴展可以深入觀察的大分子數(shù)量。相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adj7368