这是有史以来第一张单个蛋白质的照片

人体中有数千种不同的蛋白质。每种蛋白质都有独特的形状，决定了其功能。然而，科学家们很难捕捉到单个蛋白质的图像——高功率的成像工具会破坏脆弱的蛋白质，因此研究人员会捕捉晶体结构中的蛋白质照片，通常一次要捕捉数百万张。生成的图像通常很模糊，有些蛋白质无法拍照，因为它们不会形成晶体。根据最近发表在 arXiv 上并由《新科学家》报道的一项研究，现在一个团队已经使用神奇材料石墨烯拍摄了第一张单个蛋白质的照片。

为了捕捉单个蛋白质的图像，研究人员将溶液中的蛋白质混合物喷洒到薄薄的石墨烯片上。然后他们使用低能全息电子显微镜，该显微镜通过将电子束从蛋白质上反射回来，然后记录这些电子如何与其他电子的模式相互作用来创建图像。这种低能量确保蛋白质在研究人员拍照时不会被消灭。研究人员使用计算机，利用全息图像重建蛋白质的原始结构。

研究人员尝试使用这种成像技术对一些结构已知的蛋白质进行成像：血红蛋白（红细胞中携带氧气的蛋白质）、牛血清白蛋白（实验室实验中常用的牛蛋白）和细胞色素 c（用于在体内传输电子的蛋白质）。他们将得到的图像与其他成像技术拍摄的图像进行了比较，发现他们的照片模糊程度较低。研究人员下一步希望拍摄从未单独见过的蛋白质照片。如果科学家更好地了解蛋白质的结构，他们可能能够找出与错误折叠蛋白质相关的疾病（如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和亨廷顿氏病）中的问题所在。