Struktur förändringar inducerade av korta röntgen pulser
- Diarienummer
- ICA10-0090
- Start- och slutdatum
- 120502-160331
- Beviljat belopp
- 3 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Ett prov placerat i en intensiv Röntgenlaserstråle kommer att joniseras så kraftigt att det slutligen blir ett plasma. Med detta i åtanken är det inte svårt att förstå att ett av de största utmaningarna med strukturbestäming av individuella partiklar (så som proteiner) med hjälp av Röntgen laser är strålskadan. För att nå atomär upplösning i ett sådant experiment är det nödvändigt att förstå och hantera strålskadan orsakad av Röntgenstrålen. Mitt mål är att genom experiment på biologiska prover skaffa bättre kunskap om strålskada inducerad av dessa kortpulsade intensiv Röntgenlaserstrålar. Dessa experiment kommer att utföras vid strålkällor så som FLASH och LCLS. Jag kommer att använda de experimentella resultaten till att jämföra med nuvarande teoretiska modeller och för att utveckla dessa. I hoppas att jag ska kunna generera både ny kunskap om strålskada och nya teoretiska verktyg att beskriva dessa. Detta skulle gynna designen av kommande experiment, och på så sätt öka kvaliteten i den samlade datan, och i slutändan ge bättre strukturell upplösning i avbildningen.
Populärvetenskaplig beskrivning
Att struktur bestämma icke kristalina bio molekyler, så som proteiner, med hjälp av korta intensiva röntgen pulser, har målats upp som en mycket lovande metod. Med hjälp av den nya teknologin som används vid röntgen frielektronlasrar, hoppas man genera tillräckligt intensiva femtosekund fotonpulser för att få diffraktionsbilder från enstaka molekyler. Om detta lyckas, skulle det ha en stor betydelse för struktur bestämning av proteiner, vilket i slutändan skulle gynna såväl förståelsen av kemin i kroppen som läkemedelsutvecklingen. Den stora frågan är om inte atomstrukturen förstörs innan den hinner avbildas, på grund av den intensiva jonisering orsakad av fotonerna. Avsikten med min ansökan är att försöka förstå och beskriva hur atomstukturen i till exempel ett protein förstörs på grund av en fotonpuls från en frielektronlaser. Detta vill jag göra både genom att genomför experiment och genom att vidare utveckla teorierna som beskriver skadeprocesserna. På så sätt hoppas jag att jag ska kunna bidraga med kunskap om strålskadan, som gör det möjligt att undvika den, eller snarare reducera den.