Helium-Elektrospray verbessert die Probenabgabe in Röntgen-Einzelpartikel-Imaging-Experimenten

Zusammenfassung Die Abbildung der Struktur und die Beobachtung der Dynamik isolierter Proteine mittels des Einzelpartikel-Röntgen-diffraktiven Imaging (SPI) ist eine der möglichen Anwendungen von Röntgen-Freie-Elektronen-Lasern (XFELs). Derzeit sind SPI-Experimente an isolierten Proteinen durch drei Faktoren limitiert: geringe Signalstärke, begrenzte Daten und hochgradiger Hintergrund durch Gasstreuung. Die letzten beiden Faktoren sind hauptsächlich auf die Mängel der verwendeten Aerosol-Probenabgabemethoden zurückzuführen. Hier präsentieren wir unsere modifizierte Elektrospray-Ionisationsquelle (ESI), die wir Helium-ESI (He-ESI) genannt haben. Mit ihr haben wir die Partikelabgabe in die Interaktionsregion um den Faktor 10 erhöht, für bioloische Partikel mit einer Größe von 26 nm, und die Gaslast in der Interaktionskammer verringert, was einer Reduktion der Gasstreuung um 80 % im Vergleich zur ursprünglichen ESI entspricht. Diese Verbesserungen haben das Potenzial, die Qualität und Quantität der SPI-Diffraktionsmuster in zukünftigen Experimenten mit He-ESI erheblich zu steigern, was zu höherauflösenden Strukturen führt.