p Uma equipe de cientistas russos trabalhando em cooperação com colegas internacionais usou um novo método que combina observações microscópicas visuais e registro de espectro de fotoemissão que pode ser usado para criar um mapa do estado físico e químico da superfície de uma célula. A equipe estudou as células do bacilo do cólon Escherichia coli, que são um material promissor para o desenvolvimento de tecnologias semelhantes à natureza. O estudo foi apoiado com uma bolsa da Russian Science Foundation, e o artigo sobre isso foi publicado no Resultados em Física Diário. p Os estudos de objetos semelhantes à natureza são um campo da ciência em desenvolvimento ativo, com base no uso de materiais biológicos. Entre outras coisas, inclui tecnologias para o desenvolvimento de construções nanométricas com base em macromoléculas biológicas:DNA, cápsulas de proteína e conjugadores, e complexos de nucleoproteína. Contudo, para criar tais estruturas, os cientistas precisam entender como um sistema biológico funciona como um todo, e também ter tecnologias que possibilitem tal construção, composição e ajuste fino estrutural.

p Um dos melhores temas para o desenvolvimento dessas tecnologias são as células do bacilo do cólon. E. coli que pode ser facilmente cultivado em condições de laboratório. A bactéria produz proteínas semelhantes à ferritina chamadas Dps. Uma de suas principais funções em uma célula é o acúmulo de diferentes compostos de ferro (de forma fixa e não mais do que 5 nm de tamanho) dentro do glóbulo da proteína. Essas moléculas podem ser obtidas usando um método de extração longo e relativamente caro, com diferentes meios de fracionamento. Alternativamente, a E. coli as próprias células podem funcionar como uma fábrica de produção controlada, formação, transporte, e distribuição dessas proteínas com núcleos inorgânicos. Contudo, as questões do estado físico e químico dos compostos de ferro, bem como sua constrição atômica e eletrônica local dentro das células bacterianas e em suas superfícies permanecem abertas. Atualmente não existem métodos experimentais diretos universais que sejam precisos e quimicamente sensíveis o suficiente para os estudos de micropartículas nas superfícies de estruturas biológicas (por exemplo, células).

p Uma equipe de cientistas da Universidade Estadual de Voronezh juntamente com seus colegas (incluindo representantes da Immanuel Kant Baltic Federal University) foram os primeiros a estudar células bacterianas usando o método de microscopia eletrônica de foto-emissão (PEEM). Isso permitiu que os pesquisadores observassem visualmente E. coli células e, potencialmente, estudar o estado físico e químico de suas superfícies. A equipe confirmou que o PEEM era qualitativamente aplicável para este tipo de pesquisa.

p "Uma equipe da Universidade Estadual de Voronezh com o apoio da Russian Science Foundation usou um conjunto de métodos de pesquisa de alta resolução, incluindo espectroscopia de fotoelétrons de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, que confirmaram a eficiência da abordagem usada. Os resultados mostrados pelo grupo são válidos uma esperança de um uso mais amplo do PEEM para a bioimagem de objetos celulares com nanopartículas inorgânicas integradas. Em outras palavras, PEEM pode ser usado para mapear inclusões inorgânicas na superfície da célula, ou seja, para obter informações sobre quais átomos e em que estado estão localizados na membrana de uma célula bacteriana em escala microscópica. A técnica de espectroscopia de fotoelétrons de raios-X foi aplicada com o uso da radiação síncrotron de anel de armazenamento do National Research Center Kurchatov Institute, "disse o chefe do projeto, Professor Associado Sergey Turishchev.

p "No futuro, planejamos aumentar o poder de resolução dessa abordagem para poder obter dados precisos sobre a superfície de células individuais ou até mesmo áreas específicas sobre elas. Além disso, gostaríamos de considerar a aplicação deste método não apenas a células bacterianas com membranas bastante resistentes, mas também para células eucarióticas, "comentou Sergey Antipov, Professor associado e chefe do grupo de ciências de Biofísica Molecular e Bionanotecnologias da Escola de Ciências da Vida, Immanuel Kant Baltic Federal University.