钻石中的氮空位（NV）中心可能会在室温下确定单蛋白分子的结构。这里的NV中心位于表面以下2至3纳米，并且将蛋白质分子放置在其上方。（由研究人员提供）。
麻省理工学院研究人员已经开发了新技术能够产生单蛋白的高度详细图像，而与结构的复杂程度无关，更重要的是，无需结晶。
蛋白质构成了地球上所有生物的基础。存在几乎存在无限数量的蛋白质品种，但是由于大多数是高度复杂的结构，因此仅确定了少量蛋白质。在研究基本生物学过程和开发新药时，确定蛋白质的结构非常重要。
通常，为了详细检查蛋白质的原子布置，需要首先结晶。这种结晶过程是一项艰巨的任务，在某些情况下是不可能的。
麻省理工学院的研究人员团队由麻省理工学院研究生Ashok Ajoy，Postdoc Ulf Bissbort和核科学与工程学副教授Paola Cappellaro与哈佛大学的研究人员和新加坡技术大学的研究人员一起提出了一份新的建议亚博老虎机网登录解决此问题的方法。
可以在钻石的晶体结构内以受控方式引入的微缺陷形成了麻省理工学院开发的新技术的基础。在将氮原子引入晶体结构期间，这些氮呈现（NV）中心形成，以完美的间距代替钻石晶格中的碳原子。这些晶格也可能自然存在空缺，这是由于其在晶格中的原始位置缺乏碳原子引起的缺陷。
氮原子和空缺的组合导致NV中心的形成，可用于确定它们周围原子中电子和质子的属性和位置。
当钻石表面被激光光照射时，NV中心会发出荧光。随后对发射光的检测和分析可以提供附近颗粒的自旋状态的细节。yabo214
几个研究团队试图利用这些NV中心进行量子通信和量子计算应用程序。如果NV中心和钻石表面之间的距离仅几纳米，则可以使用这些中心来检测位于钻石表面上的分子内的颗粒的自旋状态。yabo214反过来，这允许通过检测和映射单个原子及其相对位置来确定分子结构。
阿乔解释说，“这个想法是将生物分子放在钻石上，并尝试确定其结构……使用蛋白质，结构和功能密切相关，”精确地绘制结构有助于理解基本的生物学过程，并开发与特定分子靶标相互作用的新药物。
阿乔继续说，“它可以帮助开发适合[目标分子]或阻止它的东西，而第一步是了解结构。”
核磁共振，透射电子显微镜和X射线晶体学是广泛使用的技术来揭示蛋白质的分子结构。对所有这些技术的样本体积的需求是一个问题，因此限制了它们在单分子分析中的适用性。
“有很多分子无法奏效，因为您不能成长晶体，或者它们很难成长。”阿乔说。“对于这些分子，我们的方法可能很有用，因为您不需要晶体，您只需要一个分子……新技术也许可以在室温下，在环境条件下确定结构，”
这项研究发表在物理评论X期刊，目前处于理论阶段，麻省理工学院的研究人员现在正在努力使用此技术生成实际图像。“我们一年前开始构建此设置，我们进行了初步实验，” Ajoy说。