水は極性分子であり、それは正の端と負の端を持っていることを意味します。この極性により、水分子は互いに、そして他の分子と水素結合を形成できます。これらの水素結合は、分子を所定の位置に保持するか、自由に移動できるようにすることができます。
新しい手法は、原子間力顕微鏡（AFM）と呼ばれる一種の顕微鏡を使用して、水中の分子を画像化します。 AFMは鋭いプローブを使用してサンプルの表面をスキャンし、プローブは分子内の個々の原子を検出できます。
AFMを使用することにより、科学者は分子がどのように水をひねって回転させるかを見ることができます。この情報は、分子が水とどのように相互作用するかを理解するのに役立ちます。これは、多くの生物学的プロセスを理解するために不可欠です。たとえば、水はタンパク質の折りたたみ、栄養素の輸送、細胞からの廃棄物の除去に関与しています。
新しい手法は、分子と他の溶媒との相互作用を研究するためにも使用できます。これは、新薬や材料の開発につながる可能性があります。
「私たちは、水中で分子を研究するこの新しい技術の可能性に興奮しています」と、アーバナシャンペーン校のイリノイ大学のXixiang Zhang教授は述べています。 「この手法は、分子が水とどのように相互作用するかについての新しい洞察を提供すると考えています。これは、多くの生物学的プロセスを理解するために不可欠です。」
この研究は、Nature Communications誌に掲載されています。
