Картинки атом: Картинки атом (50 фото) • Прикольные картинки и позитив

Предложена технология голографической съемки молекулярных структур с детализацией картинки до отдельных атомов / Хабр

Исследователи из Института физики микроструктур Макса Планка и Технологического университета Дортмунда, Германия, разработали уникальную технологию съемки, позволяющую получить четкое трехмерное голографическое изображение внутренних сегментов сложных молекулярных структур с уровнем детализации до отдельных атомов. Все существующие и широко распространенные до этого момента методы съемки, включая сканирующую туннельную микроскопию, позволяли получать картинку, детализированную до уровня поверхности молекул. Расширение практических возможностей съемки с настолько высокой степенью детализации открывает беспрецедентные возможности для изучения химических и физических свойств, как существующих, так и перспективных материалов.

Существование практических методов непосредственного визуального наблюдения “изнанки” молекулярной структуры до самого последнего момента не укладывалось в воображении ученых. Все, что было в их распоряжении – это теоретический расчет на основе существующих классических формул и законов или же косвенные методы, дающие результат ограниченной точности. Острейший дефицит достоверной информации полученной экспериментальным путем и позволяющей получить точное представление о положении атомов накладывал целый ряд ограничений на исследование тесной взаимосвязи между молекулярной структурой и обусловленными ею физическими и химическими свойствами веществ. Ранние попытки пробраться внутрь молекулы, используя голографические методы ожидаемых и существенных результатов не приносили. Максимально, чего удавалось достичь в ходе самых успешных подобных экспериментов – получение изображений лишь частично отражающих природу молекулярной структуры (максимально – до 10 атомов), что, конечно же, нельзя было признать эффективным решением поставленной задачи. При этом количество артефактов на изображении сводило на нет даже эти весьма скромные результаты.

Разработанная немецкими учеными технология голографической съемки вобрала в себя возможности сразу нескольких методов, использованных ранее. При этом каждый из них был подвергнут кардинальной авторской доработке. Полученное в результате изображение оказалось не только полностью освобождено от артефактов, но и способно нести информацию о расположении тысяч атомов в пределах одного снимка и позволяет отличать атомы разных элементов молекулярной структуры одни от других.

Предложенный и продемонстрированный авторами технологии на примере создания 3D-голограммы пирита (FeS2) метод одновременно гениально прост и сложен и включает в себя несколько последовательных этапов. Основа концепции – эффект рассеяния луча электронов атомами, входящими в состав молекул. Поток электронов испускается искусственным источником и рассеивается атомами входящими в составе молекул. Количественные изменения в направлении движения и интенсивности потока, возникающие при встрече электронов с атомами фиксируют высокочувствительные датчики. Полученная информация ложиться в основу при формировании дифракционной решетки по которой на финальном этапе удается восстановить трехмерное голографическое изображение с детальным и точным расположением каждого из атомов.

Одной из новаторских идей группы специалистов в данном случае стала идея усиления энергии электронов пучка до несколько тысяч электрон-вольт, тогда как альтернативные методики работают с несколькими сотнями. Более “энергичный” электронный луч, собранный в узкий конус позволяет добиться значительно большей его концентрации, что позволяет свести к минимуму вредный эффект рассеяния – прямой причины возникновения артефактов и снижения информативности картинки.

Для достижения максимальной точности и качества изображения ученые не ограничились вполне информативным “первым” дифракционным образом, а предложили улучшить качество изображений за счет цифровой обработки и последующего усреднения 20 последовательно получаемых изображений. В результате фоновые шумы и артефакты удалось свести к незначащему минимуму и получить практически идеальную картинку, полностью соответствующую требованиям поставленной задачи.

Достигнутые результаты, как полагают немецкие ученые, это не просто один из уже существующих методов голографической съемки, это принципиально новые возможности для изучения свойств существующих и создания новых материалов, возможность разработки принципиально новых технологий для многих прикладных отраслей науки и техники в числе которых биотехнологии, медицина, материаловедение и многие другие.

Подробнее с результатами исследований и проведенных экспериментов вы сможете познакомится на страницах популярного научного интернет-издания Nano Letters.

На этом всё, с вами был простой сервис для выбора сложной техники Dronk.Ru. Не забывайте подписываться на наш блог, будет ещё много интересного…

Спонсор поста кэшбэк-сервис LetyShops. Возвращайте деньги за любые покупки в интернете. Подробнее о том что такое кэшбэк-сервис читайте в нашей статье Выбираем кэшбэк-сервис на 6-летие Алиэкспресс

Используем Atom для первой вёрстки | by Zakhar Day | Hack Exchange

Инструкция по установке, настройке и использованию самого передового на сегодняшний день редактора кода

Скриншот приветственного экрана при первом запуске редактора

Не так давно все переходили с какого-нибудь TextMate на SublimeText и это было реально своевременно круто. Но когда в индустрию редакторов кода вошёл GitHub, сразу стало понятно за кем будущее.

Atom — это быстроразвивающийся редактор кода от GitHub с открытым исходным кодом и растущим сообществом. Абсолютно бесплатный, ультра современный, легко настраиваемый через человекопонятный интерфейс, но пока что чуть медленный — в этом весь Atom.

На мой взгляд, на сегодняшний день это лучший редактор кода, который способен изменить индустрию и остаться в ней на очень долгое время.

Для установки вам необходимо быть обладателем одной из описанных на сайте Atom систем:

OS X 10.8 or later, Windows 7 & 8, RedHat Linux, and Ubuntu Linux

Так как я работаю на Mac, то большая часть инструкции будет для него, иногда с информацией для Windows.

Скачайте дистрибутив и установите его как полагается в вашей системе. На Mac OS X нужно перенести приложение в папку приложений (Applications), на Windows запустить установочный дистрибутив.

После этого откройте Atom и давайте перейдём к настройке.

Для того, что бы всё было удобно, я расскажу вам как настроить сам Atom, вашу систему, какие пакеты поставить, что они дают, как их использовать и какую тему подсветки синтаксиса выбрать.

Настройка Atom

После установки Atom сразу готов к работе и настроен в соответствии с последними тенденциями. Вам нужно настроить всего две вещи.

Добавьте разметку отступов
Зайдите в настройки Atom → Preferences → Settings и поставьте галочку на Show Indent Guide. Это включит отображение специальных полосочек, которые помогают видеть вложенность кода.

(UPDATE: не актуально) Настройте правильную работу autocomplete
Autocomplete — это инструмент для автоматического написания кода. Зайдите в Atom → Open Your Keymap и вставьте в конец документа следующий код:

Настройка Mac OS X

В современных редакторах кода можно раздвигать курсор на несколько строк. Что бы это делать на Mac, нужно выключить пару стандартных сочетаний клавиш. Зайдите в системные настройки  → System Preferences → Keyboard → Shortcuts → Mission Control и снимите галочки на двух пунктах:

Mission Control
Занимает сочетание клавиш ^↑

Application windows
Занимает сочетание клавиш ^↓

Теперь, когда будете играться с кодом, попробуйте по нажимать Shift-Ctrl-↑ и Shift-Ctrl-↓. Вы можете редактировать несколько строк одновременно. Также можно вставлять дополнительные курсоры в любые места в коде зажав Cmd и просто кликая в необходимое место.

Установка пакетов

Packages — это небольшие, но очень удобные дополнения, которые расширяют возможности Atom.

Для установки пакетов зайдите в Atom → Preferences → Install и через строку поиска найдите и установите следующие пакеты:

Atom-color-highlight
Подсвечивает цветовые величины в коде

Autocomplete-css
Упрощает написание CSS

Autocomplete-paths
Упрощает написание путей к файлам проекта

Autocomplete-plus
Упрощает автоматическое написание кода

Emmet
Незаменимый инструмент дзен коддера, ускоряет написание HTML кода в разы

Выбор темы подсветки кода

Моя любимая тема Twilight не поставляется с Atom, скорей всего потому, что эта тема пришла из другого редактора кода TextMate. Несмотря на новизну Atom, к сожалению, я пока не нашёл для себя ни одной нормальной темы поставляемой с ним.

Для установки Twilight, нужно опять зайти в установку как в прошлый раз, только в этот раз в строке поиска нужно выбрать Themes, вместо Packages. Найти Twilight и установить.

После того, как пакеты и темы поставлены, перезагрузите Atom для того, что бы всё точно заработало (полностью закройте программу и откройте снова).

Что бы попробовать новые установки и настройки в действии давайте сделаем несколько упражнений.

Emmet в действии

Создайте новый файл и сохраните его, назовите “index.html”, естественно без кавычек. Для правильной работы всех помощников Atom, так называемых сниппетов (snippets) и для правильной подсветки кода (syntax highlighting) обязательно нужно указывать правильное расширение файла (.html в данном случае).

Итак, пишем в документе восклицательный знак и нажимаем Tab. Emmet развернёт вам базовую структуру HTML.

Подробней об использовании Emmet читайте в документации на официальном сайте.

Autocomplete Paths в действии

Положите в папку, в которой лежит ваш index.html какие-нибудь картинки, для удобства, создайте дополнительную папку images и положите картинки в неё.

В index.html между тэгами <body> и </body> напишите “img”, и нажмите Tab. У вас появится немного кода и курсор будет стоять внутри кавычек атрибута src. Атрибут src обозначает source (источник, исходник) тэга img, что обозначает image (изображение). В значении атрибута scr вам нужно указать путь к картинке, для этого напишите название папки “images” и далее слэш “/”. Autocomplete Paths предложит вам выбрать название картинок из указанной папки.

Autocomplete CSS в действии

Создайте новый файл и сохраните его, назовите “style.css”, без кавычек. Для того, что бы увидеть autocomplete в действии создайте CSS селектор. Напишите html и откройте фигурную скобку “{”, закрывающая фигурная скобка создастся сама, переведите строку, нажав Enter.

Теперь на новой строке внутри скобок начните писать, например “font”. Вы увидите выпадающие предложения по написанию кода. Перемещайтесь по ним стрелочками, выбирайте нужное нажатием Enter.

Atom Color Highlight в действии

Напишите “color: red;” и вы увидите, что red будет окрашен в соответствующий цвет. Напишите “background-color: #EEEEEE;” или “white” и вы увидите, что значение будет окрашено в белый.

Конечно, всё, что я показал выше доступно в некоторых других редакторах кода. Возможно, некоторые знатоки скажут, что это всё не имеет смысла. Это не так.

Вся современность Atom — тема для отдельного поста, а пока я надеюсь вы получили базовые знания и заряженный сетап для изучения вёрстки.

Жду вас у себя на курсе основ HTML и CSS в Moscow Coding School для быстрой прокачки.

Меня зовут Захар День, я дизайнер и веб-разработчик, занимаюсь созданием цифровых продуктов (приложений) от идеи до реализации, развиваю в Школе дизайна НИУ ВШЭ кафедру «Дизайн и программирование», наши студенты уже работают в таких компаниях, как: Сбербанк Технологии, Aic, Ценципер, Тинькофф Банк, Wylsacom, и некоторых других. Подробнее о результатах этой деятельности смотрите в нашем видео «Hello, World!».

Я также являюсь создателем курса-бестселлера в Moscow Coding School, который прошли сотрудники многих известных компаний: Look At Media, Kaspersky Lab, МТС, Avito, Leo Burnett, BBDO, Ad Index, Readymag, Yandex, и т.д. Подробнее об этом вы можете прочитать в моей статье «Мой путь от самообразования до преподавания за последние пять лет».

Вы можете узнать подробней обо мне в моих Facebook и Instagram, также я иногда пишу статьи на Medium. Публичные стримы будут проходить на YouTube, подпишитесь и нажмите на колокольчик, если вы хотите, чтобы вам пришло оповещение. Также, я публикую информацию на моём сервисе Hack Exchange, на странице Hack Exchange в Facebook и в Vk.

Делитесь знаниями с друзьями. Знания должны быть доступны!

На сегодняшний день редакторы кода совершенно не персонализированы. Что я имею в виду?

Рассмотрим например браузер Google Chrome. Когда вы открываете новый ноутбук, ставите на него Chrome, логинетесь под своим Google аккаунтом, к вам в браузер попадают все ваши закладки, расширения и прочая полезная информация. Это очень радует и бесспорно удобно.

Когда вы ставите любой редактор кода, вам надо с нуля ставить все пакеты, менять настройки и т.п., если только вы не сохранили файл конфигурации и не позанимались прочими гиковскими занятиями.

На много удобней было бы иметь аккаунт (а он уже есть на GitHub), к которому были бы привязаны настройки Atom. Я поднял эту тему на Atom Discuss и получил в ответ гиковское решение, которое работает. Хотя хорошим UX там пока не пахнет.

Синхронизация настроек Atom

Через установку пакетов как описано выше установите sync-settings.

Зарегистрируйтесь или войдите на GitHub. И создайте новый personal access token. Для этого перейдите по ссылке, введите название токена, например Atom Configuration, снимите все галочки, кроме gist, и нажмите Generate Token.

Вы увидите длинный шифр из цифр и букв. Рядом с ним будет написано, что вы его видите в первый и последний раз, так что не переходите никуда с этой страницы, пока всё не доделаете.

Скопируйте токен (шифр) и идите в меню Atom → Preferences Packages → sync-settings → Settings и там вставляйте скопированный токен в поле Personal Access Token.

Теперь идите на сервис GitHub Gist и если вы там не залогинены, то логиньтесь. Создавайте новый Gist — это как экземпляр кода. Всё что нужно для создания пустого гиста — поставить любой символ, например пробел, в большом белом поле для написания кода. После этого кнопки Create Secret Gist и Create Public Gist станут доступными для нажатия. Выбирайте любую, которую считаете нужной. Я храню свою конфигурацию в Public доступе.

После создания гиста, в адресе будет его Gist Id. В моём случае ссылка на мой гист с конфигурацией Atom выглядит так:

gist.github.com/ZakharDay/10250d74c35cd9fcc630

Где “10250d74c35cd9fcc630” — это Gist Id, который нужно скопировать и вставить в настройки sync-settings в поле Gist Id.

Перезагрузите Atom. Нажимайте Ctrl-Alt-U. Вы должны увидеть оповещение:

sync-settings: Your settings were successfully uploaded.

Если не увидели, попробуйте в верхнем меню Atom выбрать Packages → Synchronize Settings → Upload. Должно сработать.

Когда вам понадобится загрузить все настройки в новый Atom, вам нужно будет установить sync-settings скопировать Gist Id и Personal Access Token и в меню выбрать Packages → Synchronize Settings → Download или нажать Ctrl-Alt-D.

Спасибо за внимание!

Ссылки на сопутствующую информацию

• Мой курс «Основы веб-вёрстки» на Bang Bang Education
• Статья «Мой путь от самообразования до преподавания за последние пять лет»
• Подкаст Frontend Weekend «Захар День о том, как и где научиться кодингу»
• Мой стрим на Twitch «Изучаем JavaScript и React на веб-синтезаторах» и статья о нём
• Мой стрим на Patreon «Изучаем продвинутую веб-вёрстку, дизайн и программирование»
• Мой лайфстайл и анонсы в Instagram, полезная и не очень информация в Telegram, лекции на YouTube
• Эксклюзивный контент, ревью твоих проектов и консультации на Patreon

Играю в игру.

4 картинки (синий атом, колба с синей жидкостью, схема (либо план) черно-бел и компьютер черно-белый — Спрашивалка

Играю в игру. 4 картинки (синий атом, колба с синей жидкостью, схема (либо план) черно-бел и компьютер черно-белый — Спрашивалка

АС

Алексей Сладких

слово из 5 букв

допустимые буквы : ЕРАУСКЬДЛМТАОН

• игра
• план
• жидкость
• картинка
• компьютер
• схема
• колба
• атом

ЮГ

Юра Григорьев

адрес
адрон
акант
аксон
акула
аларм
алеут
алкен
алунд
анкер
антем
антре
аорта
арден
ареал
арека
арена
арест
аркан
артос
аскер
аскет
астма
астра
атлас
аулос
даман
дамка
дарма
дартс
декан
декор
демон
демос
дерма
дерть
десна
десть
детка
длань
докер
домен
домер
домна
домра
донка
дорка
доска
досье
драка
драма
дрань
дрель
дрема
дрена
дронт
дукат
дукер
думка
дунст
дуоль
дурак
дурка
дусен
дутар
елань
есаул
кадет
кадло
калам
калан
калао
калот
камса
камус
канал
канат
карат
карда
карел
карма
карст
карта
каста
катар
катер
катод
кельт
кенар
кетон
кладь
клеть
клоун
кнель
коала
колер
колет
колун
колье
кольт
комар
конус
коран
корда
корма
кость
краса
кредо
креол
крест
кроат
кроль
крона
крота
кулан
кулон
культ
кумол
курос
кутас
кутор
ладан
ламут
ландо
ланка
ласка
латка
латук
лауда
ледок
лемур
ленок
лента
ленто
лерка
леска
лесок
лесть
леток
летун
лодка
локус
ломан
ломка
лунка
луток
маета
макао
макет
малка
малое
манас
манат
манер
манка
манко
манок
манор
манта
манто
манту
манул
марал
маран
марка
маска
масло
масон
масть
матка
медок
мелод
мелок
мелос
менка
мерка
место
месть
метан
метка
метла
метод
метол
метро
модус
молка
морда
мосье
мотка
муаре
мулат
мурка
мурло
мусор
мутон
надел
накал
накат
накол
накра
намол
народ
нарта
насад
наука
недра
немка
нерка
нерол
номад
номер
норка
норма
носка
нотка
нукер
нумер
нутка
нутро
одурь
океан
оклад
окрас
октан
окунь
олеат
олень
олеум
омела
омлет
омуль
орала
орден
оркан
орлан
орнат
осада
осень
оскал
осман
остан
отара
отдел
отель
откус
отмер
отсек
радон
рамка
ранет
ранка
раунд
рдест
редан
редут
ректо
рельс
рента
родан
роман
ротан
рулет
рулон
русак
русло
садка
садно
садок
сакма
салат
салма
салон
саман
самка
сарма
сарод
сарон
сауна
седан
седло
седок
седум
секта
сенат
серка
серко
серна
серум
сетка
скала
скало
скань
скарн
скаут
скена
склад
склон
скора
скорм
скудо
скула
слань
слуда
слука
смена
смерд
смета
смола
смоль
смотр
смрад
смута
смуть
снедь
солка
сомье
сонет
сотка
среда
стадо
сталь
старь
стека
стела
стель
стена
стенд
стень
стоун
суаре
судак
судно
судок
суета
сукно
сукре
сумка
сурна
сурок
такса
талан
талер
талес
талон
тальк
тамра
танка
танок
таран
таска
телок
тенор
терно
тесак
тесла
тесло
ткань
тлень
тодес
томан
тонус
тоска
транс
трель
трема
тренд
треск
туаль
тукан
тулес
тумак
туман
тумен
тумор
турка
турне
турок
удаль
уклад
уклон
укора
умолк
умора
унтер
ураса
урема
урман
устье САМ РЕШАЙ КАКОЙ!!!! ЧЕМ СМОГ ТЕМ ПОМОГ

Похожие вопросы

Как называется 3 и 4 игра на картинке?

игра 4 картинки — 1 слово прохождение.

Игра что за слово? Что объединяет эти 4 картинки?

играли в игру что за слово ( 4 фотки, одно слово)? Помогите вот 4 картинки ( см.вн.)

Что объединяет эти 4 картинки? игра что за слово

игра 4 картинки 1 слово что за слово?

Помогите) В игре «Угадай слово по 4 картинкам»

дано 4 картинки : значок фэншуй, шахматные фигуры, картинка день ночь, белые и черные облака и даны

Почему вылетает синий экран на компьютере? в основном тогда, когда я играю в какую либо игру

В какие игры можно играть вдвоём? Без компьютера.

Революционный метод микроскопии впервые позволяет увидеть отдельные атомы

Крио-ЭМ карта белка апоферритина

Изменившая правила игры методика визуализации молекул, известная как криоэлектронная микроскопия, позволила получить самые четкие изображения и впервые позволила различить отдельные атомы в белке.

Достигнув атомарного разрешения с помощью криогенной электронной микроскопии (крио-ЭМ), исследователи смогут в беспрецедентных подробностях понять работу белков, которые невозможно легко изучить с помощью других методов визуализации, таких как рентгеновская кристаллография.

Революционная крио-ЭМ берет верх над структурной биологией

Прорыв, о котором сообщили две лаборатории в конце прошлого месяца, укрепляет позиции крио-ЭМ в качестве доминирующего инструмента для картирования трехмерных форм белков, говорят ученые. В конечном счете, эти структуры помогут исследователям понять, как белки действуют на здоровье и болезнь, и приведут к созданию лучших лекарств с меньшим количеством побочных эффектов.

«Это действительно важная веха, это точно. Там действительно больше нечего ломать. Это был последний барьер разрешения», — говорит Хольгер Старк, биохимик и специалист по электронной микроскопии из Института биофизической химии им. Макса Планка в Геттингене, Германия, который руководил одним из исследований 9.0015 1 . Другим ² руководили Сьорс Шерес и Раду Арическу, структурные биологи из Лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований (MRC-LMB) в Кембридже, Великобритания. Оба были размещены на сервере препринтов bioRxiv 22 мая.

«Настоящее «атомное разрешение» — это настоящая веха», — добавляет Джон Рубинштейн, структурный биолог из Университета Торонто в Канаде. Получение структур многих белков с атомарным разрешением по-прежнему будет сложной задачей из-за других проблем, таких как гибкость белка. «Эти препринты показывают, чего можно достичь, если удастся устранить эти другие ограничения», — добавляет он.

Преодоление границ

Крио-ЭМ — это метод, которому уже несколько десятков лет, который определяет форму мгновенно замороженных образцов путем обстрела их электронами и записи полученных изображений. Достижения в технологии обнаружения рикошетирующих электронов и в программном обеспечении для анализа изображений стали катализатором «революции разрешения», которая началась примерно в 2013 году. Это привело к созданию белковых структур, которые были более четкими, чем когда-либо прежде, и почти такими же хорошими, как те, которые были получены с помощью рентгеновской кристаллографии. более старый метод, который определяет структуры по дифракционным картинам, полученным от белковых кристаллов при их бомбардировке рентгеновскими лучами.

Последующие усовершенствования аппаратного и программного обеспечения привели к большему улучшению разрешения крио-ЭМ структур. Но ученым приходилось в значительной степени полагаться на рентгеновскую кристаллографию для получения структур с атомарным разрешением. Однако исследователи могут потратить месяцы или годы на кристаллизацию белка, и многие важные с медицинской точки зрения белки не будут образовывать пригодные для использования кристаллы; крио-ЭМ, напротив, требует только, чтобы белок находился в очищенном растворе.

Карты с атомарным разрешением достаточно точны, чтобы однозначно определить положение отдельных атомов в белке, при разрешении около 1,2 ангстрема (1,2 × 10 ^{– 10} м). Эти структуры особенно полезны для понимания того, как работают ферменты, и использования этих знаний для определения лекарств, которые могут блокировать их активность.

Чтобы довести крио-ЭМ до атомарного разрешения, две команды работали над запасающим железо белком под названием апоферритин. Из-за своей каменистой стабильности белок стал испытательным полигоном для крио-ЭМ: структура белка с разрешением 1,54 ангстрема была предыдущим рекордом ³ .

Революция не выкристаллизуется: новый метод проносится через структурную биологию

Затем команды использовали технологические усовершенствования, чтобы сделать более четкие снимки апоферритина. Команда Старка получила структуру белка 1,25 ангстрема с помощью прибора, который гарантирует, что электроны движутся с одинаковой скоростью, прежде чем попасть в образец, повышая разрешение полученных изображений. Шерес, Арическу и их группа использовали другую технологию для запуска электронов, движущихся с одинаковой скоростью; они также выиграли от технологии, которая снижает шум, возникающий после того, как некоторые электроны отклоняются от образца белка, а также от более чувствительной камеры для обнаружения электронов. По словам Шереса, их структура в 1,2 ангстрема была настолько полной, что они могли различать отдельные атомы водорода как в белке, так и в окружающих молекулах воды.

Старк считает, что объединение технологий может увеличить разрешение примерно до 1 ангстрема, но ненамного. «Меньше 1 Å практически невозможно достичь для крио-ЭМ», — говорит он. По оценке его команды, для получения такой структуры с помощью существующих передовых технологий потребуется «несколько сотен лет записи данных и нереалистичное количество вычислительной мощности и емкости для хранения данных».

Четко видеть

Шерес и Арическу также протестировали свои усовершенствования на упрощенной форме белка под названием ГАМК _{Рецептор A} . Белок находится в мембране нейронов и является мишенью для общих анестетиков, лекарств от беспокойства и многих других лекарств. В прошлом году команда Арическу использовала крио-ЭМ для картирования белка до 2,5 ангстрем ⁴ . Но с новым набором исследователи достигли разрешения 1,7 ангстрем, с еще лучшим разрешением в некоторых ключевых частях белка. «Это было похоже на то, как если бы вы сняли пелену с глаз», — говорит Арическу. «При таком разрешении каждая половина Ангстрема открывает целую вселенную».

Структура выявила невиданные ранее детали белка, в том числе молекулы воды в кармане, где находится химическое вещество под названием гистамин. «Это золотая жила для разработки лекарств на основе структуры», — говорит Арическу, потому что это показывает, как лекарство может вытеснять молекулы воды, потенциально приводя к лекарствам с меньшим количеством побочных эффектов.

Криоэлектронная микроскопия получает Нобелевскую премию по химии

Карта атомного разрешения ГАМК _A , которая не так стабильна, как апоферритин, будет сложной задачей, говорит Шерес. «Я не думаю, что это невозможно, но это было бы очень непрактично» из-за огромного количества данных, которые необходимо было бы собрать. Но другие улучшения, особенно в том, как готовятся образцы белков, могут проложить путь к структурам ГАМК-9 с атомарным разрешением. 0047 A и другие биомедицински важные белки. Белковые растворы замораживаются на крошечных сетках из золота, и изменения в этих сетках могут удерживать белки еще более неподвижно ⁵ .

«Все очень взволнованы и поражены поистине поразительным уровнем производительности, продемонстрированным группами MRC-LMB и Max Planck», — говорит Радостин Данев, специалист по крио-ЭМ из Токийского университета. Но он согласен с тем, что подготовка образцов является основной проблемой в области более шатких белков. «Разрешение ниже 1,5 Å или даже ниже 2 Å какое-то время будет оставаться доступным только для образцов с хорошими характеристиками», — говорит он.

Прорывы, вероятно, укрепят позиции крио-ЭМ в качестве основного инструмента для большинства структурных исследований, говорит Шерес. Фармацевтические компании, которые жаждут структур с атомарным разрешением, с большей вероятностью обратятся к крио-ЭМ. Но Старк считает, что рентгеновская кристаллография сохранит некоторую привлекательность. Если белок можно кристаллизовать — а это большое «если», — относительно эффективно создавать структуры из него, связанные с тысячами потенциальных лекарств за короткий промежуток времени. Но для получения достаточного количества данных для крио-ЭМ структур с чрезвычайно высоким разрешением все еще может потребоваться от нескольких часов до нескольких дней.

«У каждого метода есть свои плюсы и минусы, — говорит Старк. «Люди опубликовали множество статей и обзоров, в которых говорится, что эти последние достижения в области крио-ЭМ станут сигналом смерти для рентгеновских лучей. Сомневаюсь.»

Ссылки

1. Йип, К. М., Фишер, Н., Пакния, Э., Чари, А. и Старк, Х. Препринт на bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.05.21.106740 (2020).

2. Накане, Т. и др. Препринт на bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.05.22.110189(2020).

3. Като Т. и др. Микроск. Микроанал. 25 (S2), 998–999 (2019).

   ПабМед
   Статья

   Google ученый

4. Учанский Т. и др. Препринт на bioRxiv https://www.biorxiv.org/content/10.1101/812230v1 (2020).

5. Найденова К., Пит М.Дж. и Руссо С.Дж. Proc. Натл акад. науч. США 116 , 11718–11724 (2019 г.).

   ПабМед

   Google ученый

Загрузить ссылки

Зеркала помогают ученым делать снимки атомных облаков

Когда эксперимент MAGIS-100 в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми при Министерстве энергетики США будет запущен в онлайн-режиме, его последователи будут изучать природу гравитационных волн и искать определенные виды волнообразной темной материи. Но сначала исследователям нужно выяснить кое-что довольно простое: как получить хорошие фотографии облаков атомов в основе их эксперимента.

Исследователи из Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Министерстве энергетики поняли, что эта задача, возможно, станет окончательным упражнением в фотографии при сверхнизком освещении.

Но команда SLAC, в которую входили аспиранты Стэнфорда Санха Чеонг и Муртаза Сафдари, профессор SLAC Ариэль Шварцман и ученые SLAC Майкл Каган, Шон Гасиоровски, Максим Вандегар и Джозеф Фриш, нашла простой способ сделать это: зеркала. Располагая зеркала в виде купола вокруг объекта, они могут отражать больше света в сторону камеры и одновременно отображать несколько сторон объекта.

И, как сообщает команда в   Journal of Instrumentation , есть еще одно преимущество. Поскольку камера теперь собирает виды объекта, снятые под разными углами, система является примером «визуализации светового поля», которая фиксирует не только интенсивность света, но и направление движения световых лучей. В результате система зеркал может помочь исследователям построить трехмерную модель объекта, такого как атомное облако.

«С помощью этой системы мы продвигаем визуализацию в таких экспериментах, как MAGIS-100, до новейшей парадигмы визуализации», — сказал Сафдари.

Необычная фотографическая задача

100-метровый атомно-градиентометрический интерферометрический датчик материи-волны, или MAGIS-100, представляет собой эксперимент нового типа, который устанавливается в вертикальной шахте Национальной ускорительной лаборатории Ферми при Министерстве энергетики. Известный как атомный интерферометр, он будет использовать квантовые явления для обнаружения проходящих волн сверхлегкой темной материи и свободно падающих атомов стронция.

Экспериментаторы выпустят облака атомов стронция в вакуумную трубу, которая проходит по всей длине шахты, а затем направят лазерный луч на свободно падающие облака. Каждый атом стронция действует как волна, и лазерный свет посылает каждую из этих атомных волн в суперпозицию квантовых состояний, одно из которых продолжает свой первоначальный путь, а другое поднимается гораздо выше.

При повторном объединении волны создают интерференционную картину в волне атома стронция, похожую на сложную картину ряби, возникающую после пропуска камня по пруду. Эта интерференционная картина чувствительна ко всему, что изменяет относительное расстояние между парами квантовых волн или внутренние свойства атомов, на которые может влиять присутствие темной материи.

Чтобы увидеть интерференционные картины, исследователи буквально сфотографируют облако атомов стронция, что сопряжено с рядом проблем. Сами стронциевые облака небольшие, всего около миллиметра в поперечнике, а детали, которые нужно увидеть исследователям, имеют диаметр около десятой доли миллиметра. Сама камера должна находиться снаружи камеры и смотреть через окно на относительно большое расстояние, чтобы увидеть внутри облака стронция.

Но настоящая проблема в свете. Чтобы осветить облака стронция, экспериментаторы будут освещать облака лазерами. Однако, если лазерный свет слишком интенсивен, он может разрушить детали, которые хотят увидеть ученые. Если он недостаточно интенсивен, свет от облаков будет слишком тусклым для камер.

«Вы соберете ровно столько света, сколько падает на линзу, — сказал Сафдари, — а это немного».

Зеркала спешат на помощь

Одна из идей состоит в том, чтобы использовать широкую диафрагму или отверстие, чтобы впустить в камеру больше света, но есть компромисс: широкая диафрагма создает то, что фотографы называют малой глубиной резкости, где только узкая фрагмент изображения находится в фокусе.

Другая возможность — разместить больше камер вокруг облака атомов стронция. Это могло бы собрать больше переизлучаемого света, но потребовало бы больше окон или, в качестве альтернативы, установку камер внутри камеры, а там не так много места для группы камер.

Решение появилось, сказал Шварцман, во время мозгового штурма в лаборатории. Пока они обменивались идеями, штатный научный сотрудник Джо Фриш придумал идею зеркал.

«То, что вы можете сделать, это отразить свет, уходящий от облака, обратно в объектив камеры», — сказал Чеонг. В результате камера может собирать не только гораздо больше света, но и больше изображений объекта под разными углами, каждый из которых проявляется на необработанной фотографии в виде отдельного пятна на черном фоне. Эта коллекция отдельных изображений, как поняла команда, означает, что они разработали форму так называемого «изображения светового поля» и, возможно, смогут реконструировать трехмерную модель атомного облака, а не просто двухмерное изображение.

Идея 3D-печати

При поддержке гранта для лабораторных исследований и разработок Чеонг и Сафдари взяли идею зеркала и разработали массив крошечных зеркал, которые могли бы перенаправлять свет со всех сторон облака атомов обратно к камера. Используя некоторое программное обеспечение для алгебры и трассировки лучей, разработанное Каганом и Вандегаром, команда рассчитала только правильные положения и углы, которые позволили бы зеркалу удерживать множество различных изображений облака в фокусе камеры. Команда также разработала алгоритмы компьютерного зрения и искусственного интеллекта для использования 2D-изображений для выполнения 3D-реконструкции.

Это может показаться очевидным в ретроспективе, но для достижения этого потребовалось много размышлений, сказал Шварцман. «Когда мы впервые придумали это, мы подумали: «Люди, должно быть, делали это раньше», — сказал он, но на самом деле это настолько ново, что группа подала заявку на патент на устройство.

Чтобы проверить идею, Чеонг и Сафдари сделали макет с 3D-печатным каркасом, удерживающим зеркала, а затем изготовили микро-3D-печатный флуоресцентный объект, на котором при взгляде под разными углами появляется слово «DOE». Они сфотографировали объект с помощью своего зеркального купола и показали, что на самом деле они могут собирать свет под разными углами и держать все изображения в фокусе. Более того, их 3D-реконструкция была настолько точной, что выявила небольшой дефект в изготовлении объекта «DOE» — плечо буквы «Е», которое было слегка согнуто вниз.

Следующим шагом, по словам исследователей, будет создание новой версии для проверки идеи в атомном интерферометре меньшего размера в Стэнфорде, который позволит получить первые трехмерные изображения атомных облаков. Эта версия зеркального купола будет располагаться вне камеры, содержащей атомное облако, поэтому, если эти испытания пройдут успешно, команда создаст версию зеркального каркаса из нержавеющей стали, подходящую для условий вакуума внутри атомного интерферометра.

Шварцман сказал, что идеи Чеонга, Сафдари и остальных членов команды могут быть полезны не только в физических экспериментах. «Это новое устройство. Наше приложение — атомная интерферометрия, но оно может быть полезно и в других приложениях», — сказал он, например, для контроля качества изготовления малых объектов в промышленности.

Ссылка: Cheong S, Frisch JC, Gasiorowski S, et al. Новое устройство визуализации светового поля с улучшенным сбором света для облаков холодных атомов. Дж Инст . 2022;17(08):P08021. doi: 10.1088/1748-0221/17/08/P08021

Данная статья переиздана из следующих материалов. Примечание: материал мог быть отредактирован по длине и содержанию. За дополнительной информацией обращайтесь к указанному источнику.

Ученые, занимающиеся графеном, получают изображения атомов, «плавающих» в жидкости — ScienceDaily

Новости науки

от научно-исследовательских организаций

Дата:

27 июля 2022 г.

Источник:

Манчестерский университет

Резюме:

Ученые, занимающиеся графеном, создали новую «наночашку Петри», используя двумерные (2D) материалы, чтобы создать новый метод наблюдения за движением атомов в жидкости.

Поделиться:

ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ

Графеновые ученые из Манчестерского университета создали новую «чашку нано-петри» с использованием двумерных (2D) материалов для создания нового метода наблюдения за движением атомов в жидкости

реклама

Публикация в журнале Nature , группа исследователей из Национального института графена (NGI) использовала стопки двумерных материалов, таких как графен, для улавливания жидкости, чтобы лучше понять, как присутствие жидкости меняет поведение твердого тела.

Команде впервые удалось получить изображения отдельных атомов, «плавающих» в жидкости. Выводы могут оказать широкое влияние на будущее развитие «зеленых» технологий, таких как производство водорода.

Когда твердая поверхность находится в контакте с жидкостью, оба вещества изменяют свою конфигурацию в ответ на близость друг друга. Такие взаимодействия атомного масштаба на границах твердой и жидкой фаз определяют поведение батарей и топливных элементов для производства чистой электроэнергии, а также определяют эффективность производства чистой воды и лежат в основе многих биологических процессов.

Один из ведущих исследователей, профессор Сара Хей, прокомментировала: «Учитывая широкое промышленное и научное значение такого поведения, поистине удивительно, как много нам еще предстоит узнать об основах поведения атомов на поверхностях, контактирующих с жидкостями. Одной из причин отсутствия информации является отсутствие методов, способных дать экспериментальные данные для границ раздела твердое тело-жидкость».

Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) — один из немногих методов, позволяющих увидеть и проанализировать отдельные атомы. Однако прибор ТЕМ требует среды с высоким вакуумом, а структура материалов изменяется в вакууме. Первый автор, доктор Ник Кларк, объяснил: «В нашей работе мы показываем, что вводящая в заблуждение информация предоставляется, если поведение атомов изучается в вакууме вместо использования наших жидких ячеек».

Профессор Роман Горбачев был пионером в укладке двумерных материалов для электроники, но здесь его группа использовала те же методы для разработки «жидкой ячейки с двойным графеном». Двумерный слой дисульфида молибдена был полностью взвешен в жидкости и герметизирован графеновыми окнами. Эта новая конструкция позволила им создать точно контролируемые жидкие слои, что позволило снимать беспрецедентные видеоролики, показывающие, как отдельные атомы «плавают» вокруг жидкости.

Анализируя движение атомов на видео и сравнивая с теоретическими выводами, предоставленными коллегами из Кембриджского университета, исследователи смогли понять влияние жидкости на поведение атомов. Было обнаружено, что жидкость ускоряет движение атомов, а также меняет их предпочтительные места покоя по отношению к нижележащему твердому телу.

Команда изучила многообещающий материал для производства экологически чистого водорода, но разработанная ими экспериментальная технология может быть использована во многих различных областях.

Д-р Ник Кларк сказал: «Это важное достижение, и это только начало — мы уже пытаемся использовать эту технику для поддержки разработки материалов для устойчивой химической обработки, необходимой для достижения мировых амбиций по достижению нулевого уровня выбросов».

изменить мир к лучшему: спонсируемая возможность

Источник истории:

Материалы предоставлены University of Manchester . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Ссылка на журнал :

1. Ник Кларк, Дэниел Дж. Келли, Минвэй Чжоу, И-Чао Цзоу, Чан Ву Мен, Дэвид Г.