Новая технология, разработанная в Национальном институте базовой биологии Японии, приблизила исследователей к изучению процессов передачи энергии почти на уровне отдельных молекул и помогла выявить ранее скрытые различия в работе светособирающих систем.
Растения и фотосинтезирующие бактерии используют специальные структуры — светособирающие «антенны», где пигменты улавливают свет и передают энергию. При этом такие структуры не полностью однородны: их свойства различаются от частицы к частице, что влияет на эффективность фотосинтеза и передачу энергии.
Разработанный микроскоп отслеживает процессы с временным разрешением менее 200 фемтосекунд и пространственным — около 300 нанометров. По чувствительности метод приближается к уровню отдельных молекул и расширяет возможности исследований.
С помощью устройства ученые изучили пигментные структуры, имитирующие светособирающие системы бактерий. В результате они выявили два типа процессов передачи энергии, которые ранее не удавалось различить при традиционных измерениях.
Авторы отмечают, что такие различия раньше часто считали «шумом» и не учитывали в анализе. Новые данные показывают, что неоднородность играет важную роль в работе фотосинтетических систем и динамике передачи энергии. По мнению исследователей, технология найдет применение не только в биологии, но и при создании новых материалов, включая органические фотоустройства и системы молекулярной электроники.
