Диатомые водоросли реализуют весьма интригующие процессы биосинтеза кремнистых структур в живых клетках в умеренных условиях. Исследование физиологии диатомовых водорослей осложняется их панцирем (кремнистым экзоскелетом). Панцирь состоит из створок и поясных ободков, которые прикрепляются друг к другу с помощью органических веществ. Удаление панциря из липидной мембраны диатомовых клеток открыло бы новые возможности для изучения метаболизма кремния в диатомовых водорослях. Мы обнаружили, что субмиллиметровое лазерное облучение, испускаемое лазером на свободных электронах, вызывает расщепление диатомей без разрушения содержимого клетки. Это открытие предоставляет возможность непосредственного изучения клеточной мембраны диатомовых водорослей и к выделению клеточных органелл, в том числе везикул отложения кремнезема. Мы полагаем, что рассекающий эффект субмиллиметрового излучения вызывается необычными ультразвуковыми волнами, создаваемыми короткими (30-100 пкс), но высокомощными (1 МВт) терагерцовыми лазерными импульсами на частоте 5,6 МГц.

Рис. 1 Изображения клеток S. acus до (a) и после воздействия SLI, сделанные при помощи световой (a-f), флуоресцентной (g), и сканирующей электронной (h) микроскопии. Метки на изображениях, сделанных световой микроскопией: Cl хлоропласты (красная флуоресценция), V створки родительской клктки, SDV две визикулы отложения кремнезёма, в которых формируются новые створки (зелёная флуоресценция). Фрагменты плоских дочерних створок (DV), синтезированных в SDV, видны между двумя зрелыми створками (MV) на изображении, сделанном при помощи СЭМ (h). Масштаб - 10 µм.