تتمة الصفحة ( 31تصوير الالمرئي فوتوغرافيا بأربعة أبعاد)
اإللكترونات أو ت ِ ُفس� � ��د التصوي� � ��ر (والع ِّين َة �ورات اجلليدي ُة نفس� � ��ها!) كم� � ��ا تفع� � ��ل البل� � � ُ ص َور االعتيادية .وبهذه الطريقة حصلنا على ُ خلاليا بكتيرية وبلورات پروتينية .ونأ ُمل بأن نتمكن في املستقبل من رصد پروتينات مبثوثة في مثل هذا امل� � ��اء الزجاجي مطو َّية (منثنية) ومنش� � ��ورة :إذ تعمل نبضة توقيت على رفع درجة احل� � ��رارة بقدر يكفي لصه� � ��ر ُق َط ْيرة دقيقة من املاء احمليط بالپروتني ،الذي ما أن ينتشر حتى ينثني مطو ّيا من جديد .وعندما يب� � ��رد املا ُء ويتج َّمد ثانية ،فإنه يجعل ا ُ جلز َْي َء �لوب مه َّيأ لنبضة توقيت أخرى .وهذا األس� � � ُ ذاتُه قد يتيح لنا معاين َة اخلصائص الدينامية للسياط( flagella )1وللطبقات الثنائية ذوات ِّ األحماض الدهني���ة ،the fatty acid bilayers الت� � ��ي تؤ ِّلف أغش� � ��ي َة اخلاليا .وال ش� � ��ك في أن تقني َة طيف ّيات فق� � ��دان طاقة اإللكترونات، شأن دراس� � ��اتِنا املتعلقة بالگرافيت ،ستتيح َ لنا اسكتش� � � َ �اف م� � ��ا يطرأ م� � ��ن تغ ُّيرات في الرواب� � ��ط ،مع العلم بأن تل ُّق� � � َ �ف الصورة قبل حت ُّرك املنظومة احليوية أو ُّ حري بأن تفككها ّ يعط� � ��ي صورا أكثر وضوح� � ��ا مما هو متاح حال ّيا في الدراسات امليكروسكوپية الق ِّر َّية .cryomicroscopy وثم� � ��ة أش� � ��كال أخ� � ��رى ملبح� � ��ث امليكروسكوپيات اإللكترونية الفائقة السرعة، ميكن أن تن� � ��درج حتت املقياس النانوي في الدراسات املتَّصلة بعلم التحريك البنيوي، وحتت رتبة الفمتوثانية ف� � ��ي تصوير توزُّع اإللكترونات ف� � ��ي املادة .فقد ق� � ��ام أعضا ُء فريق� � ��ي العامل في معهد كاليفورنيا للتقانة ،Caltechإلى عهد قريب جدا ،بعرض تقن َّي َتينْ جديد َت� �ْي��نْ :أوالهما ،وهي ميكروس����كوپية
ِ املوجات الكهرمغنطيسية املتالشية تصوير ِّ («الپالزمونات» )plasmonsاملتولدة ضمن البنى النانوس� � ��كوپية بفعل نبض� � ��ة ليزرية تؤس� � ��س لتقانة مر َّك� � ��زة -وه� � ��ي ظاه� � ��رة ِّ جديدة مثيرة تُع َرف باس� � ��م الپالزمونيات [ plasmonicsانظ� � ��ر« :الپالزمونيات ميدان ،العددان ،(2007) 10/9 علمي واعد»، ص َورا ص .]70وق� � ��د أثمرت ه� � ��ذه التقني ُة ُ ألغشية خاليا بكتيرية وحويصالت پروتينية بدرجة َم ْيز من رتبة الفمتوثانية والنانومتر. وفي الس � � �ــنــوات القــريــبـــــة املـــاضـــيــــة، أتـــ� � ��اح > .Fك� � ��راوس< [من جامع� � ��ة لودڤيگ ماكس� � ��يميليان في ميوني� � ��خ] و> .Pكوركوم< [من جامعة أوتاوا] وآخرون نظا َم اآلتوثانية للدراس� � ��ات البصرية (املعتمدة على الضوء) صر. باس� � ��تعمال نبضات ليزرية بالغ� � ��ة القِ َ وبدورنا اقترحنا -في معهد كاليفورنيا للتقانة برام� � ��ج عد َة في مبحث امليكروس� � ��كوپياتاإللكترونية الفائقة السرعة ،للتصوير املعتمد عل� � ��ى اإللكترونات من رتبة اآلتوثانية ،ونحن حال ّي� � ��ا بص� � ��دد متابعة التحقي� � ��ق التجريبي للمقترح� � ��ات ،بالتعاون مع > .Hباتيالن< [من جامعة نبراسكا -لينكولن]. يش� � ��ار أخي� � ��را إل� � ��ى أن امليكروس� � ��كوپ �تثنائي القوة ،متع ِّد ُد جوانب اإللكتروني اس� � � ُّ َّ االس� � ��تعمال ،قادر عل� � ��ى العمل ف� � ��ي ثالثة الص � � � َور باحل ِّيز مج� � ��االت منفصل� � ��ة ه� � ��يُّ : احلقيقي ،وأمناط االنعراج ،وأطياف الطاقة. و ُيس� � ��تع َمل في تطبيقات كثيرة متتد من علم املواد وعلم املعادن ،إلى التقانة النانوية وعلم احلياة ،إضافة إلى أنه يجلو البنى السكوني َة بتفصيل مس َهب .وواقع األمر أننا ،بإدخالنا الص َو َر ال ُبع َد الرابع في احلس� � ��اب ،نح � � � ِّول ُّ الس� � ��اكن َة إلى أفالم نحت� � ��اج إليها في رصد س� � ��لوك املادة -من ال� � ��ذ ّرات إلى اخلاليا - َّ > تتكشف لنا مع مرور الزمن. وهي
ميكروس����كوپية إلكترونية فائقة السرعة حلق����ل قري����ب ،near-field UEMمت ِّك� � ��نُ من
(س ْوط)ُ :ع َ ض َّيات حركية في بعض اخلاليا، ( )1جمع َ flagellum السوطيات على احلركة. بالسوط ،تستعني بها ُ شبيهة َّ (التحرير)
إلكتروني����ة فائقة الس����رعة حلزمة أش����عة متقارب����ة ،convergent-beam UEMيقتصر
فيها َس � � � ْب ُر النبض ِة اإللكترونية على موضع نانوسكوپي وحيد في ع ِّينة؛ وثانيتهما ،وهي ّ
(2011) 2/1
مراجع لالستزادة
Scientific American, August 2010
49