A abordagem de divisão de feixe revela mudanças ocultas na vitamina B12

Pesquisadores do European XFEL desenvolveram um método inovador para investigar amostras líquidas que, devido à sua alta diluição, eram inacessíveis a muitos experimentos de raios X existentes. Este método, de alta sensibilidade, permitiu que um grupo de cientistas internacionais, em sua primeira aplicação, desvendasse novos detalhes sobre as transformações da vitamina B12 em solução aquosa após a absorção de luz.

A análise de amostras diluídas em fase líquida representa um desafio significativo em experimentos de raios X. A água circundante, por exemplo, frequentemente gera um sinal muito mais intenso do que as poucas moléculas de interesse, o que dificulta enormemente a obtenção de medições precisas. É precisamente essa capacidade de superar o ruído de fundo que confere ao novo método a sensibilidade necessária para trabalhar com amostras tão diluídas.

Os pesquisadores selecionaram a vitamina B12 como um caso de teste particularmente desafiador. Conforme Nahid Ghodrati, primeiro autor do estudo e atualmente pesquisador de pós-doutorado em outro instrumento do European XFEL, "A vitamina B12 é uma amostra difícil". Ele detalha que "ela se dissolve apenas até certo ponto, a água ao seu redor cria um forte sinal de fundo e as mudanças que desejamos observar ocorrem muito rapidamente".

No experimento, os pesquisadores utilizaram uma concentração de aproximadamente 9, 5 gramas de vitamina B12 por litro de água. Mesmo com essa diluição, uma variação do sinal medido tão pequena quanto 0, 005% foi claramente detectável nos resultados. As mudanças ultrarrápidas foram capturadas com precisão por flashes de raios X que duraram apenas 100 quatrilionésimos de segundo, o equivalente a 100 femtossegundos.

A pesquisa também contribuiu para responder a uma questão de longa data sobre a vitamina B12: o que exatamente ocorre dentro da molécula após a absorção de luz? Andreas Scherz, principal cientista da SCS, enfatiza que "agora que podemos estudar moléculas biologicamente e quimicamente importantes que até então eram difíceis de investigar em solução e em baixas concentrações, um vasto campo de novas descobertas científicas se torna tangível".