麻省理工學院的研究人員已經開發出一種顯著提高核磁共振波譜(NMR)靈敏度的方法,該技術用於研究多種分子的結構和組成,包括與阿爾茨海捕 魚 遊戲 電腦 版默氏病和其他疾病有關的蛋白質。
亞瑟·阿莫斯·諾耶斯(Arthur Amos Noyes)化學教授羅伯特·格里芬(Robert Griffin)說,使用這種新方法,科學家應該能夠在短短幾分鐘內分析出以前需要數年才能破解的結構。這種依靠短脈衝微波功率的新方法,可以使研究人員確定許多至今仍難以研究的複雜蛋白質的結構。
這項研究的資深作者格里芬說:“這項技術將為化學,生物,材料和醫學開闢廣闊的新領域,而這些領域目前尚無法獲得。”
麻省理工學院的博士後Kong Ooi Tan今彩539包牌6碼中獎金額是該論文的主要作者,該論文發表於1月18日的《科學進展》雜誌上。前麻省理工學院的博士後Chen Yang和Guinevere Mathies以及Bruker BioSpin Corporation的Ralph Weber也是該論文的作者。
增強靈敏度
傳統的NMR利用原子核的磁性來揭示包含這些原子核的分子的結構。通過使用與氫和其他同位素標記的原子(如碳或氮)的核自旋相互作用的強磁場,NMR可以測量這些核的化學位移特徵。那些轉變是唯一的註冊送彩金每個原子的que並因此用作指紋,可以進一步利用它們來揭示那些原子是如何連接的。
NMR的靈敏度取決於原子的極化-衡量每個自旋集合中“上”和“下”核自旋總數之間的差異。極化越大,可獲得的靈敏度越高。通常,研究人員試圖通過施加高達35特斯拉的更強磁場來增加樣品的極化。
麻省理工學院等離子體科學與融合中心的格里芬(Griffin)和理查德·特金(Richard Temkin)在過去的25年中一直在開發另一種方法,該方法使用一種稱為 必發網動態核極化(DNP)。該技術涉及將極化的自由基從不成對的電子轉移到正在研究的樣品中的氫,碳,氮或磷核。這增加了極化,使發現分子的結構特徵變得更加容易。
DNP通常通過使用稱為迴旋加速器的儀器用高頻微波連續照射樣品來執行。這將NMR靈敏度提高了約100倍。但是,這種方法需要大量的功率,並且在磁場較高的情況下效果不佳,而磁場可能會帶來更大的分辨率提高。
為了解決這個問題,麻省理工學院的研究小組提出了一種方法,該方法可以傳遞短脈衝的微波輻射,而不是連續地暴露微波。通過以特定的頻率傳送這些脈衝,它們能夠將極化強度提高多達200倍。這與傳統DNP所實現的改進類似,但是僅需要娛樂城推薦 功率為7%,與傳統的DNP不同,它可以在更高的磁場下實現。
“我們可以轉移偏光發發網通過有效利用微波輻射以非常有效的方式進行檢測”,Tan說。 “使用連續波照射,您只需發射微波功率,就無法控制相位或脈衝長度。”
節約時間
研究人員說,隨著靈敏度的提高,以前需要花費將近110年的時間進行分析的樣品可以在一天內進行研究。在《科學進步》的論文中,他們通過使用它來分析標準測試分子(如甘油-水混合物)來演示該技術捕魚達人千砲版,但現在他們計劃將其用於更複雜的分子上。
感興趣的主要領域之一是澱粉樣β蛋白,它會在阿爾茨海默氏病患者的大腦中積聚。研究人員還計劃研究多種與膜結合的蛋白質,例如離子通道和視紫紅質,它們是在細菌膜以及人類視網膜中發現的光敏蛋白質。由於靈敏度非常高,因此該方法可以產生有用的數據娛樂城評價m的樣本量小得多,這使得研究難以大量獲取的蛋白質變得更加容易。
本文已由麻省理工學院提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。
參考
Kong Ooi Tan,Chen Yang,Ralph T.Weber,Guinevere Mathies和Robert G.Griffin。時間優化的脈衝動態核極化。科學進展,2019 DOI:10.1126 / sciadv.aav6909。