Negli ultimi anni, l'osservazione di singole molecole proteiche ha compiuto uno sviluppo fenomenale, ed è diventato possibile osservare la dinamica molecolare in vivo ad alta velocità e con elevata precisione. In DXT convenzionale (tracciamento a raggi X diffratti), marcando con un nanocristallo d'oro un sito specifico di una molecola proteica bersaglio e osservando il cambiamento di posizione dei punti di raggi X diffratti dal nanocristallo d'oro etichettato con una risoluzione temporale di microsecondi e precisione picometrica, potremmo misurare con successo i moti interni di singole molecole usando DXT.

Professor Yuji C. Sasaki dell'Università di Tokyo, il suo gruppo di ricerca giapponese e il Dr. L.M.G. Chavas del sincrotrone francese SOLEIL è riuscito in un nuovo esperimento di diffrazione dei raggi X utilizzando raggi X monocromatici in un impianto di radiazione di sincrotrone. Hanno confermato per la prima volta al mondo il fenomeno del lampeggio dovuto ai movimenti dei nanocristalli d'oro etichettati, e ha mostrato che, analizzando l'autocorrelazione, è possibile valutare quantitativamente la velocità di movimento degli spot di raggi X diffratti. Nel nuovo metodo di osservazione della singola molecola, che abbiamo chiamato Diffracted X-ray Blinking (DXB, Fig. 1), usando questi raggi X monocromatici, rispetto a DXT, in grado di registrare dinamiche monomolecolari interne, Esposizione ai raggi X di 1/1, 700 era necessario e sufficiente. Perciò, utilizzando l'osservazione intermittente a raggi X diffratta come mostrato in Fig.2, è possibile eseguire osservazioni dinamiche di una singola molecola con una dose di raggi X sorprendentemente bassa. Per di più, abbiamo anche dimostrato che è possibile misurare i movimenti di singole molecole su una sorgente di raggi X di laboratorio a livello di millisecondi utilizzando questa caratteristica di bassa esposizione. Questo documento è apparso in Rapporti scientifici il 30 novembre.