Когда частица радиации пролетает сквозь клетку, она оставляет за собой цепочку повреждений — отрывает электроны от атомов. Эти отрывы собираются в клубки, и чем плотнее клубок, тем серьёзнее урон для ДНК. До сих пор приборы, которые могли разглядеть такие клубки, были огромными и сложными. Новая работа показывает, как сделать такой прибор маленьким.
В пластине просверлено семь отверстий, каждое меньше миллиметра. Над пластиной создаётся слабое электрическое поле, которое медленно сносит ионы к отверстиям. Внутри отверстия поле резко усиливается, и попавший туда ион запускает лавину зарядов — сигнал становится настолько сильным, что его видно на экране. В эксперименте альфа-частицы пролетали через разреженный газ пропан. При таком низком давлении миллиметр в газе соответствует нескольким нанометрам в живой ткани, поэтому отверстие «видит» объём размером с три витка ДНК. Прибор действительно поймал несколько импульсов от одной частицы, но пока лишь малую часть от ожидаемого. Ионы оседали на пластине и заряжали её, из-за чего чувствительность плыла.
Проблема знакома каждому, кто расчёсывал шерсть в сухую погоду: гребень накапливает заряд и начинает отталкивать то, что должен был собрать. В детекторе так же мешает полимерная плёнка, которая образуется из пропана и оседает на поверхности. Но главное уже сделано: показано, что отверстия могут работать как независимые зубья гребёнки. Если сделать их независимыми и заменить газ, прибор станет стабильным. Тогда его можно будет использовать в больницах для проверки пучков протонной терапии или в космосе для оценки радиационной опасности.
При давлении 1 мбар пропана отверстие диаметром 0.8 мм соответствует объёму в воде диаметром около 8.4 нм — это примерно ширина трёх витков ДНК.