Olografia a raggi X per creare immagini di virus, nuova tecnica più efficiente

L’olografia raggi X si rivela una tecnica utile per catturare, in maniera simile a come si fa in fotografia, immagini ad alta risoluzione di corpi oggetti a scala nanometrica, qualcosa che si misura in miliardesimi di metro.
Fino ad oggi l’olografia raggi X è stata utilizzata in particolare per quegli oggetti che formano cristalli o che comunque vengono posizionati in maniera accuratissima su una superficie. Il problema è che molte particelle su questa scala non assumono forme cristalline oppure si rivelano di breve durata o fragili, tanto che lo stesso posizionamento su una superficie diventa problematico.

In un nuovo studio, pubblicato su Nature Photonics, si parla però di una nuova tecnica denominata “olografia in volo” grazie alla quale sarebbe possibile realizzare immagini di virus, e in generale di nanoparticelle, a scala nanometrica senza che debbano essere posizionati su una superficie, una tecnica non nuovissima ma che si è sempre rivelata difficoltosa a livello computazionale.
I ricercatori dietro questo nuovo studio invece hanno utilizzato una tecnica particolare relativa alla curvatura delle immagini sovrapponendo la luce a raggi X del virus con quella raggi X di una sfera di dimensioni nanometrica di riferimento.

È una tecnica che va a semplificare enormemente l’interpretazione dei dati, proprio come specifica Tais Gorkhover, uno dei ricercatori dietro allo studio: “Invece di migliaia di passaggi e algoritmi che potenzialmente non corrispondono, si ha una procedura in due passaggi in cui si ottiene chiaramente la struttura dall’immagine”.
Questo significa che l’interpretazione dei dati e quindi la composizione dell’immagine, tramite l’olografia “in volo”, possono essere effettuate anche durante l’acquisizione di dati stessi, qualcosa che viene considerata dagli stessi ricercatori come una vera e propria svolta nel campo.

Fonti e approfondimenti

• With Laser Light, Scientists Create First X-Ray Holographic Images of Viruses | SLAC National Accelerator Laboratory   (IA)
• Femtosecond X-ray Fourier holography imaging of free-flying nanoparticles | Nature Photonics (DOI: 10.1038/s41566-018-0110-y)   (IA)