Исследователи из Университета Ватерлоо, возглавляемые доктором Раффи Будакяном, достигли значительного прорыва в области ядерной магнитной резонанса (NMR) на наномасштабе, используя динамическую ядерную поляризацию (DNP) в сочетании с магнитно-резонансной микроскопией силы (MRFM). Это достижение открывает новые возможности для изучения сложных биомолекул, таких как белки, и динамических процессов на молекулярном уровне.
Традиционная магнитная резонансная техника основана на детекции разности между «вверх» и «вниз» состояниями спина в магнитном поле. Однако на наномасштабе число спинов значительно меньше, и статистические флуктуации ориентации спина могут превысить термальную поляризацию. В таких случаях более эффективно измерять статистическую поляризацию.
DNP позволяет усилить поляризацию ядерных спинов за счет переноса поляризации от электронов к соседним ядрам, что значительно увеличивает чувствительность в NMR. Эксперименты команды показали увеличение термальной поляризации ядер водорода в 100 раз, что привело к 15-кратному увеличению чувствительности и сокращению времени измерений в 200 раз. Это позволяет получать сигналы намного быстрее и с большей точностью, что делает MRFM более практичным инструментом для наномасштабной визуализации.
"Комбинируя улучшения, достигаемые с помощью DNP, с магнитно-резонансной томографией (МРТ) на нанометровом уровне и ультрачувствительным детектированием спинов, мы сможем достичь трёхмерной МРТ биомолекулярных структур с разрешением на уровне ангстремов," — говорит доктор Будакян.
В будущем исследователи планируют использовать улучшенные измерения MRFM для изучения трёхмерных наномасштабных структур, таких как вирусы и белки. Они надеются повысить чувствительность детектирования ядерных спинов, используя более низкие температуры и более высокие магнитные поля. Это позволит ещё более точно исследовать сложные биологические системы и понять их внутренние механизмы на новом уровне.
Обеспечьте себе и своим близким комфорт и безопасность, посетите наш интернет-магазин измерительного оборудования pribor-x.ru! Наши специалисты всегда готовы помочь вам с выбором и ответить на все ваши вопросы.
Свяжитесь с нами по почте sales@pribor-x.ru или по телефону 8-800-777-24-67.