Prístroj molekulárnu akciu sleduje pomocou krátkych laserových pulzov a bioluminescenčných, teda svietiacich proteínov. Zábery sú robené vo femtosekundách, čo je milióntina jednej miliardtiny sekundy. Femtosekunda je oproti jednej sekunde to isté, čo je jedna sekunda oproti 32 miliónom rokov.
Tento „fotoaparát“ má teda extrémne rýchlu uzávierku a vďaka tomu aj potenciál výrazne zmeniť výskum v biológii, fyzike či chémii. Za novou technológiou stoja vedecké tímy z Oregonskej štátnej univerzity a Univerzity v Alberte v Kanade. O výskume informovali v žurnále Proceedings americkej Národnej akadémie vied.
„S touto technológiou budeme môcť spomaliť živé procesy a spoznať presné sekvencie biochemických reakcií,“ povedal hlavný autor štúdie Chong Fang. „Sme presvedčení, že toto je prvýkrát, čo môžeme sledovať chémiu v akcii. Je to oveľa výkonnejší nástroj na výskum, porozumenie a ladenie biologických procesov.“
Systém používa pokročilú technológiu pulzových laserov a zelené fluorescenčné proteíny, ktoré sú veľmi populárne v biosnímaní a biomedicíne. Tieto proteíny po ožiarení svietia a za ich objav v roku 1962 bola v roku 2008 udelená Nobelova cena.
Nová technológia umožní vytvorenie nových biosenzorov. Tie súčasné sa používajú spôsobom pokus-omyl. Nové by už mali vedcom umožniť „vidieť“, čo sa deje na molekulárnej úrovni a vďaka tomu vytvoriť biosenzor, aký potrebujú. To výrazne zlepší výskum všetkého od bunkového metabolizmu cez nervové impulzy, ako vírusy napádajú bunky, alebo ako sa šíria rakovinové nádory.
„Po desaťročia tvorba biosenzorov pripomínala výstrely do tmy,“ hovorí Fang. „Toto je však prelomový okamih pre výrobu biosenzorov pre lekársky výskum. Je to, akoby konečne vyšlo slnko.“
Vďaka tejto technológii bude napríklad možné sledovať transfer protónov spojený s pohybom iónov vápnika, čo je jeden zo základných aspektov takmer všetkých živých organizmov a aj jeden z najrýchlejších. Tento pohyb protónov súvisí so všetkým od dýchania po metabolizmus alebo fotosyntézu. Vedci teraz budú môcť identifikovať, čo sa vlastne deje, a to krok po kroku.
„Môžete o tom rozmýšľať ako fotograf. Teraz máme fotoaparát schopný zachytiť tanec molekúl a robiť molekulárne filmy. A vďaka tomu budeme môcť vytvoriť biosenzory schopné odpovedať na dôležité otázky v biofyzike, biochémii, materiálových vedách a biomedicíne,“ vysvetlil Fang.