Cientistas inventam acidentalmente uma “régua” simples para medir as distâncias entre moléculas

À medida que ferramentas mais precisas se tornam disponíveis, a ciência se aprofunda na estrutura da matéria, que hoje opera com moléculas e átomos. Isso ajuda no desenvolvimento de novos medicamentos, materiais e até mesmo no campo da eletrônica, onde se fala cada vez mais sobre as perspectivas de mudança para transistores do tamanho de um único átomo. Para envolver mais participantes nestes processos, os equipamentos devem tornar-se mais simples e os cientistas estão a trabalhar ativamente nisso.

Fonte da imagem: Steffen J. Sahl/Instituto Max Planck de Ciências Multidisciplinares

Um dos problemas de trabalhar com estruturas nanométricas continua sendo o equipamento de medição, que é altamente complexo, volumoso e caro. Mesmo medições simples de distâncias entre moléculas requerem microscópios eletrônicos e outros equipamentos sofisticados. Infelizmente, as leis físicas não permitem o uso de instrumentos ópticos convenientes e relativamente simples para tais operações, cujo exemplo mais marcante é o microscópio.

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Ciências Interdisciplinares, na Alemanha, conseguiram fazer avanços significativos no campo da medição de distâncias intramoleculares com precisão de angstrom usando métodos ópticos. Na verdade, eles foram capazes de medir uma distância de um átomo de largura sem recorrer a instrumentos complexos.

Podemos dizer que os cientistas fizeram esta descoberta por acidente. Eles estudaram a estrutura espacial das proteínas (dobramento de proteínas) usando marcadores fluorescentes. Marcadores à base de poliprolina, que já é usada como “régua” na biologia estrutural, foram fixados nas moléculas e, em seguida, as amostras foram iluminadas com laser. O brilho dos marcadores, excitados pelo pulso de laser, foi registrado como radiação eletromagnética e deu uma ideia da distância entre as marcas.

O trabalho permitiu aos cientistas desenvolver uma nova abordagem para medir distâncias intramoleculares na faixa de 1 a 10 nanômetros para moléculas típicas, que chamaram de Minflux. A menor distância que os pesquisadores conseguiram medir com esse método foi de 0,1 nm, o que corresponde à largura de um átomo. Este método foi testado em moléculas orgânicas, mas ainda é possível que possa ser usado para medir distâncias em semicondutores, o que ajudaria significativamente no desenvolvimento da eletrônica da era angstrom.