מפזרים את הערפל

"במבט ראשון, מה שעשינו נראה כמו חיבור בין שיטות שאינן יכולות לעבוד ביחד, ובכל זאת גילינו כי הן עובדות מצוין", אומר פרופ' מיכאל אלבאום מהמחלקה לחומרים ופני שטח במכון. ביחד עם ד"ר שרון וולף מהמחלקה לתשתיות למחקר כימי במכון, ובשיתוף עם ד"ר לותר הובן ממרכז ארנסט רוסקה ביוליך, גרמניה, הצליחו החוקרים באחרונה לפתח שיטה חדשה ויעילה להדמיה תלת-ממדית של דוגמאות ביולוגיות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים.

מיקרוסקופיית האלקטרונים היא כלי מחקר רב-עוצמה שבאמצעותו ניתן ליצור הדמיות בהגדלה וברזולוציה גבוהות להפליא, וכך יכולים מדענים לצפות בתאים, במולקולות, ולעיתים אף באטומים. אולם הסביבה ה"קשוחה" בה נתונה הדוגמה – תנאי ואקום גבוה והפצצה כבדה באלקטרונים – אינה עושה חסד עם מולקולות ביולוגיות; היא פוגעת במבנה העדין שלהן ומעוותת אותו. בנוסף לכך, כדי ליצור ניגודיות טובה, על הדוגמאות לפזר את האלקטרונים מבלי לקלוט את האנרגיה שלהם. דוגמאות ביולוגיות אינן מצטיינות בפיזור אלקטרונים, והפתרון המקובל לבעיה הוא צביעת המבנים האורגניים באמצעות מתכות כבדות. שיטה זו אכן משפרת את הניגודיות, אך במקביל היא עשויה לגרום נזק גדול לדוגמה העדינה. שיטה חדשה יותר היא הקפאה מהירה ביותר של דוגמאות ביולוגיות. התהליך המהיר גורם למים להתקשות מיידית למבנה דמוי זכוכית – כלומר, הם אינם מספיקים ליצור גבישים שעלולים לקרוע את הדוגמה, וכך נשמרים החלבונים והתאים במצב קרוב למצבם הטבעי. שיטה זו מגינה על הדוגמה הנוצרת ("דוגמה קריוגנית") מתנאי הוואקום, אולם בעיית הפיזור הנמוך נותרת בעינה.