Virus in posa: frazione di miliardesimo di secondo e la foto e’ fatta

È possibile fotografare un virus. La singola particella virale deve restare in posa solo per qualche frazione di un miliardesimo di secondo: tanto basta per ricreare la sua struttura. Considerando che per dare una forma all’adenovirus (quello delle congiuntiviti e delle gastroenteriti) ci sono voluti 12 anni di lavoro, potremmo dire che ci troviamo davvero di fronte a uno di quegli avanzamenti tecnologici che cambiano la storia della scienza.

Questa è, in effetti, la speranza, confessata su Nature, di un’ottantina di ricercatori (di 21 diversi centri) che hanno collaborato allo scatto. Il primo nome dei credit dell’immagine, però, spetta a Janos Hajdu, dell’ Università di Uppsala in Svezia.

La macchina fotografica è il Linac Coherent Light Source (Lclc), il primo laser al mondo a elettroni liberi che produce raggi X duri (con una lunghezza d’onda di 0,1 nanometri). È proprietà del dipartimento per l’energia statunitense e si trova presso lo Stanford Linear Accelerator Center (Slac).

Il fascio di Lcls è un miliardo di volte più luminoso dei classici raggi X, e così intenso che può attraversare l’acciaio. In teoria, grazie a questa macchina si potrebbero osservare gli atomi in movimento, o la formazione e la distruzione dei legami chimici in tempo reale; per ora, gli studi appena pubblicati (gli articoli su Nature sono in realtà due) danno un assaggio delle potenzialità di questo laser nel campo della biologia.

Veniamo al sodo. Come hanno fatto a fotografare un virus intatto? Hanno preso quello più grande che si conosca, il mimivirus, e lo hanno messo sulla traiettoria del laser, poi hanno aperto il fuoco. Ovviamente il virus viene disintegrato, ma ciascun impulso è talmente veloce, dura pochi milionesimi di un miliardesimo di secondo, che si riescono a ottenere tutte le informazioni necessarie a ricreare la sua immagine prima che esploda.

Dei centinaia di mimivirus messi sotto i raggi X, solo due hanno prodotto abbastanza dati. Le loro foto mostrano la struttura a 20 lati dell’ involucro virale; un’area di materiale più denso è inoltre visibile all’interno, e potrebbe essere il dna. Secondo i ricercatori, impulsi ancora più brevi e più brillanti, focalizzati su aree più piccole, potrebbero aumentare di molto la risoluzione di queste immagini, per rivelare dettagli grandi quanto un nanometro. Magari, per riuscire a cogliere persino le variabilità individuali.

Hajdu aveva immaginato questo metodo di indagine circa un decennio fa, e i ricercatori all’ Arizona State University, dello Slac e dell’ Università di Uppsala hanno speso anni per sviluppare la strumentazione specializzata: quella necessaria a iniettare il campione nel fascio di raggi; poi, il Max Planck Advanced Study Group ha prestato la sua strumentazione ultrasensibile, Camp, in grado di registrare ogni singolo fotone.

“ Questi primi dati e queste prime immagini lasciano davvero scorgere una nuova frontiera della ricerca”. Parola di Persis S. Drell, direttrice dello Slac.

Riferimenti: Wired.it