18.10.2019
PL EN
23.06.2011 aktualizacja 23.06.2011

Z synchrotronem na poszukiwanie życia

Nowa technika wykorzystująca synchrotronowe promieniowanie rentgenowskie umożliwia analizę wnętrza nieprzezroczystych próbek i określenie na przykład, czy dany materiał - skała z Marsa lub Księżyca - posiada w swym wnętrzu molekuły niezbędne do powstania życia. Technika ta, po modyfikacjach może znaleźć zastosowanie również w bardziej przyziemnych badaniach, między innymi z dziedziny fizyki, geologii, chemii (badania z zakresu chemii materiałowej) oraz w szeroko rozumianym przemyśle, donosi &quot;Nature Materials&quot;. <br />


Promieniowanie rentgenowskie od dość dawna stosowane jest w medycynie (obecnie w formie tomografii rentgenowskiej). Technika ta pozwala na bezinwazyjną analizę wnętrza pacjenta.

Naukowcy zajmujący się badaniem materiałów pozazdrościli lekarzom możliwości oglądania "tego czego nie widać" i stworzyli nową synchrotronową technikę, która w oparciu o promieniowanie rentgenowskie, inaczej zwane X, umożliwia niedestruktywne badanie wnętrza nieprzezroczystych materiałów w atomowej rozdzielczości!

Prace prowadzono w dwóch instytutach badawczych, finlandzkim University of Helsinki oraz francuskim - European Synchrotron Radiation Facility (ESRF).

Urządzenie to jest dość skomplikowane i wymaga synchrotronu, który generuje bardzo jasną wiązkę promieniowania X, która następnie kierowana jest na analizowany nieprzezroczysty materiał, w celu wizualizacji wiązań chemicznych molekuł znajdujących się we wnętrzu próbki.

Dzięki temu możliwe jest określenie czy w środku skały np. z Marsa są cząsteczki zawierające węgiel albo tlen i wodór. Co więcej, nowe urządzenie pozwala na bardzo precyzyjną identyfikację typu wiązań chemicznych, dzięki czemu naukowcy są w stanie stwierdzić, czy dane wiązania pomiędzy atomami węgla stanowią fragment cząsteczki grafitu, diamentu, czy też innej formy węgla lub molekuły. Podobnie jest z wodorem i tlenem zawartym we wnętrzu analizowanych próbek (np. skał), które to atomy można z pomocą promieniowania synchrotronu przypisać wodzie lub innym molekułom.

Według naukowców, na dzień dzisiejszy nowo opracowane urządzenie działające w oparciu o synchrotronowe promienie X nie nadaje się do badań biologicznych, gdyż używana wiązka promieniowania jest po prostu zbyt silna (każdy biologiczny materiał oświetlony nią uległby zniszczeniu). Obecnie trwające prace badawcze mają na celu zmodyfikowanie układu, by ten mógł znaleźć zastosowanie również w biologii i diagnostyce medycznej.

Jak dodają autorzy odkrycia, nie zmienia to faktu, że układ ten doskonale nadaje się do bardzo zaawansowanych badań materiałowych, między innymi z zakresu fizyki, geologii, chemii materiałowej, czyli wszędzie tam gdzie ważne jest niedestruktywne poznanie nieprzezroczystego wnętrza materiału. Naukowcy mają również nadzieję na spopularyzowanie urządzenia do badań materiałowych prowadzonych na potrzeby szeroko rozumianego przemysłu. KLG

PAP - Nauka w Polsce

krf/bsz

Copyright © Fundacja PAP 2019