瑞士宣布：溶液中單分子有效電荷首次被測出

　　據物理學家組織網報道，瑞士國家科學基金會近期宣布，瑞士研究人員首次精確測量出了單個分子在溶液中的有效電荷，相關成果有望用於未來的醫學診斷。

　　許多生命現象與蛋白質等分子之間的相互作用有關，而電荷在其中起著至關重要的作用。然而在生物體內，蛋白質通常存在於含水環境，用傳統方法很難准確測量蛋白質在溶液環境中的電荷。現在，蘇黎世大學教授馬德哈維·克裡希南找到了解決之道。

　　克裡希南等人利用了眾所周知的布朗運動（即懸浮在液體或氣體中的微粒所做的永不停息的無規則運動）現象。首先，他們把要測量的分子困在一個勢阱中，此時彈跳的水分子不斷嘗試將這一分子從勢阱中擊出。克裡希南解釋說：“這就像孩子們在坑底玩球一樣。‘球’就是我們感興趣的分子，而‘孩子們’是水分子。球要飛出坑，就必須受到很大的沖擊。”

　　分子的有效電荷越高，勢阱的深度也就越大，因此，分子從其中噴出的可能性越低，這意味著將分子從勢阱中擊出所需的時間與其有效電荷直接相關。

　　為了創造這樣一個勢阱，研究人員將蛋白質溶液壓縮在兩塊玻璃之間，其中一塊覆蓋有微孔。溶液中的蛋白質分子用熒光劑標記，以方便用光學顯微鏡追蹤。

　　克裡希南說：“如果我們知道一個分子被困在勢阱中的時間有多長，就知道這個阱有多深，而且由於這種深度直接取決於分子的有效電荷，因而可以非常准確地推導出這個值。”

　　研究人員表示，這一新發現不僅具有重要的基礎研究價值，同時也有助於診斷出許多由畸形蛋白質引起的疾病，比如阿爾茨海默症和癌症等，因為在化學層面，很多疾病與蛋白質的電荷變化有關。（記者 劉霞）