Analüüs: Teadus & Tehnoloogia — 24. oktoobril 2026
Cryo-EM jäädvustab Plasmodiumi liikuva ühenduskoha punaste vereliblede sissetungimisel
Chi-Min Ho labor Columbia ülikoolis on pildistanud Plasmodiumi liikuva ühenduskoha hetkel, mil see siseneb punasesse vereliblesse. Krüoelektronmikroskoopia abil lahendas rühm valguankrute rõnga, mis avab lühidalt portaali ja kaob seejärel, kui membraan uuesti sulgub. Igas ankrus tekitavad neli valku elektrostaatilisi jõude, mis kuhjavad lipiide, pööravad membraani kõveruse ja lasevad “merozoiidil” (merozoite) läbi libiseda. Sõltumatu parasitoloog Jake Baum kirjeldas tööd kui biofüüsikat, mitte tavapärast molekulaarbioloogiat.
Plasmodium tapab endiselt umbes 600 000 inimest aastas. Sissetungi filmiti 1970. aastatel, kuid portaal on varasemate meetodite jaoks liiga väike ja liiga kiire. Teadlased teadsid juba, et parasiit sisestab ankrud, lukustub pinnavalkudega ja surub läbi alla minuti. Ho rühm leidis, et kolm valku moodustavad membraani alla tiheda kiilu; neljas kinnitab sissetungija. Osa lipiide irdub ja koondub uuesti parasiidi ümber kattena.
Struktuur on usutav ravimisihtmärk, sest sissetungi blokeerimine peataks verefaasi tsükli. Rühm kasutas valkude disaini platvormi, et valmistada inhibiitor, mis peatas sisenemise katseklaasides; loomadel seda ei ole testitud. Seotud “apikompleksid” (apicomplexans), näiteks Toxoplasma, näivad kasutavat sarnast masinavärki. Kas sama ümberkujundamine kehtib elusates peremeestes ja kui kiiresti tekiks resistentsus, jääb lahtiseks.
Allikad: Quanta Magazine; Cell (doi: 10.1016/j.”cell” (Cell).2026.06.012).
Ränikarbiidi spinnidefektid kaotavad sisemise konversiooni kaudu oodatust rohkem energiat
Chicago ülikooli teadlased Giulia Galli juhtimisel esitavad esmapõhimõtetel meetodi, mis modelleerib spinnidefektide täielikku optilist tsüklit, sealhulgas sisemist konversiooni — energiat, mis läheb võre võnkumistesse, mitte footonitesse ega spinnipööretesse. Physical Review Lettersis avaldatud raamistik kasutab paljude kehade lainefunktsioone ja töötab GPU-optimeeritud WEST-koodis. Teemandi lämmastik-vakantsikeskme puhul vastasid arvutused spektroskoopiale: sisemine konversioon domineerib “singlettide” (singlet) lagunemist, kuid on triplettide puhul väike.
Spinnidefektid teemandis ja ränikarbiidis on “kvbittide” (qubits) kandidaadid, sest nende olekuid saab valgusega initsialiseerida ja lugeda. Sisemist konversiooni on olnud raske arvutada sadade aatomitega tahketes ainetes. Rühm kinnitas meetodi teemandi NV-keskustel, seejärel rakendas seda ränikarbiidi kaksikvakantsile.
SiC-s lühendab sisemine konversioon ergastatud tripleti eluiga palju rohkem, kui varasemad mudelid lubasid, lahendades pikaajalise vastuolu eksperimendiga. Galli ütles, et suurusjärk ületas ootusi. Kas efekt üldistub räni defektidele, on testimata. Simulatsioonid jäävad arvutuslikult rasketeks.
Allikad: ScienceDaily; Physical Review Letters (doi: 10.1103/y6z6-h16k); University of Chicago.
Tavaline ränivõre eraldab elektronkiirtest käelist Smithi–Purcelli valgust
Wu Lin ja Dong Zhaogang Singapore University of Technology and Designist teatavad, et Smithi–Purcelli kiirgus — valgus, mis tekib, kui elektronid libisevad perioodilise pinna kohal — on olemuselt käeline. Nature Communicationsis kasutasid nad tavalist ränivõret ja kahte sümmeetriat murdvat geomeetriat, et muuta see käelisus mõõdetavaks. Võre sammu vähendamine 120-lt 100 nanomeetrile tõstis ringpolariseerumise astme 0,87-ni, mis on enam kui kaks korda varasemast Smithi–Purcelli rekordist; simulatsioonid jõuavad 0,98-ni. Geomeetrilise keerdumise pööramine vahetas käelise suuna.
Vabade elektronide allikad võivad põhimõtteliselt ulatuda infrapunast röntgenini, muutes võre perioodi või kiire energiat. Varasemad käelised skeemid toetusid keerukatele nanostruktuuridele. SUTD töö näitab, et piisab lihtsast võrest koos kiire nihke või sammu vähendamisega.
Mõned materjalid helendavad elektronpommituse all ja uputavad signaali. Röntgenlainepikkusteni jõudmine nõuaks veel väiksemaid jooni või kõrgemaid elektronenergiat, kus võivad ilmneda kvantefektid. Tulemus on polarisatsiooni juhtimise laboratoorne demonstratsioon, mitte veel kompaktne allikas.
Allikad: Phys.org; Nature Communications.