تصویربرداری مولکولی با لیزرهای الکترون آزاد اشعه ایکس

خلاصه

تصویربرداری با وضوح بالا از ماکرومولکول های بیولوژیکی با استفاده از کریستالوگرافی اشعه ایکس جزء کلیدی زیست شناسی مولکولی مدرن است که نتایج آن برای درک فرایندهای بیولوژیکی در سلامتی و بیماری ها و طراحی دارو ضروری است. تصویربرداری ماکرومولکولی در حال حاضر در حال تحول است به دلیل در دسترس بودن اخیر لیزرهای الکترونی بدون اشعه ایکس (XFELs).   XFEL ها پالسهای اشعه ایکس بسیار شدید و فوق العاده کوتاه تولید می کنند که امکان تصویربرداری از نمونه های متفاوت با کریستال های سه بعدی مورد استفاده در کریستالوگرافی معمولی اشعه ایکس را فراهم می کند. کاربرد تصویربرداری XFEL برای نمونه های نانو کریستالی فیبری - سیستم های بلند و باریک که دوره ای در جهت محوری خود هستند ، بلورینگی جانبی جزئی را نشان می دهند - مورد بررسی قرار می گیرد. نشان داده شده است که دامنه های فردی فوریه را می توان از داده های XFEL از چنین نمونه هایی اندازه گیری کرد. نشان داده شده است که مشکل بازسازی تصویر از داده های پراش برای نمونه هایی با کاهش بلورینگی ، به ویژه غشاهای دو بعدی ، قابل دستیابی است. اگرچه چنین نمونه هایی پراکندگی ضعیفی دارند ، اما به طور بالقوه اطلاعات بیشتری در پراش خود نسبت به کریستال های سه بعدی ارائه می دهند. بازسازی تصویر با شبیه سازی نشان داده می شود.