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La plus défunte technologie de spectroscopie de résonance (EPR) paramagnétique des électrons

insights from industryDr. Kalina Ranguelova EPR Applications ScientistBruker BioSpin Corporation

En octobre 2019, Bruker a annoncé l'acquisition des affaires de Magnettech taux de pression moteur des instruments de Freiberg et de l'établissement d'un partenariat relatif et à long terme d'alimentation de taux de pression moteur avec eux. Comme résultat, le portefeuille neuf du benchtop taux de pression moteur est maintenant représenté par trois systèmes du benchtop taux de pression moteur : microESR, Magnettech ESR5000, et EMXnano.

Dans cette entrevue, Kalina Ranguelova, scientifique supérieur d'application de taux de pression moteur chez Bruker BioSpin, discute le membre le plus neuf de la famille de spectromètres du benchtop EPS, le Magnettech ESR5000.

Quelles sont les spécifications techniques principales du Magnettech ESR5000 ?

Le Magnettech ESR5000 offre des applications aux propriétaires scolaires et industriels, ainsi qu'à la dosimétrie d'alanine. Sont ci-après les spécifications techniques.

  • Fonctionne à la fréquence de bande x
  • Le pouvoir d'hyperfréquences peut être varié d'un microwatt à cents milliwatts
  • La sensibilité de 5 x de 1010 tourne selon le millitesla ou 5 x 109 tourne par gauss
  • Sensibilité de concentration de 50 picomolar
  • La homogénéité d'inducteur est des milligauss du ± 50 dans la région d'échantillon et la stabilité d'inducteur est 10 milligauss par heure
  • La définition maximum de mouvement circulaire est plus de 125.000 remarques et la gamme de champ magnétique variée des gauss nul 6500.
  • La fréquence de modulation entre 10 kilohertz et cents kilohertz.
  • L'instrument a très une taille compacte, pesant 45 kilos avec des cotes des mm de 397x 262x192.

Quels types d'échantillons peuvent être employés avec la plate-forme ?

Le Magnettech ESR5000 fonctionne avec un large éventail de capillaires et de tubes témoin qui activent des mesures optimales d'une classe large des échantillons. L'instrument vient avec un support spécial témoin de teflon qui permet le cadrage correcte des tubes de quartz. Il y a également un tube de protection de quartz qui évite la contamination du résonnateur.

Le volume actif dans le sens vertical du résonnateur de Magnettech ESR5000 est de 23 mm. Au-dessus de ces 23 mm, l'intensité de taux de pression moteur suit la distribution gaussienne. Ceci signifie que l'intensité maximum est au centre du résonnateur. Le signe chute alors hors circuit et disparaît finalement comme la distance des augmentations centrales. Un moyen pratique d'éliminer la dépendance sur la lentille et positionner d'échantillon est de préparer les échantillons qui sont plus longs que la lentille de résonnateur. Si ce n'est pas possible, l'usager doit s'assurer que l'échantillon est positionné absolument au centre du résonnateur.

Les cellules du tissu sont l'un des nombreux échantillons que le Magnettech ESR5000 peut analyser. Crédit d'image : Shutterstock/MriMan

Que d'autres applications spécifiques le Magnettech ESR5000 offre-t-elles ?

Pour l'échantillon traitant sans compter que des capillaires et des tubes normaux de quartz, le Magnettech ESR5000 offre une cellule plate, une cellule du tissu, un goniomètre robotisé, et une crémaillère pour l'orientation horizontale.

Quand il s'agit de différentes demandes de règlement d'échantillon, l'instrument vient avec un vase Dewar de doigt d'azote liquide. Pour des expériences chez 77 Kelvin, il y a un élément de température variable d'azote liquide qui fonctionne à une plage de températures entre 93 et 473 Kelvin, un système de la lumière d'UVV, un Contrôleur de biotemperature et un échantillonneur automatique.

  • Cellules plates

Des cellules plates sont employées pour les échantillons liquides qui sont dans les solvants polaires, tels que l'eau, des acides et des alcools. La distribution d'échantillon idéale dans le résonnateur mène à une intensité plus normale de 2 à 2,5 fois comparée aux capillaires de 50 microlitres.

Le point essentiel quand l'emploi d'une cellule plate est l'orientation de la partie plate, de la position verticale, et du volume d'inducteur de la cellule plate. Par conséquent, nous recommandons d'employer un support spécial comme système pour réaliser positionner cohérent d'échantillon. Le support aide également à réduire le bris.

Un ectoine examiné publié d'étude il ya quelques années, connu pour être un protectant efficace des biomolécules contre le chauffage. Dans cette étude, le spectromètre de Magnettech ESR5000 a été utilisé pour expliquer la capacité de l'ectoine pour protéger l'ADN contre le rayonnement UV dû à ses propriétés de Scavenger de radical hydroxyle et le spectre a été enregistré utilisant un instrument plat de cellules.

  • Cellules du tissu

Des cellules du tissu peuvent être employées pour analyser des parties de peau, des parts d'organe, des pâtes et des émulsions, ainsi que des ailes de tissus végétaux et de conduite. L'installation est la même que pour l'usage plat de cellules. Par exemple, un support plat de cellules est également exigé.

  • Goniomètre automatique

Le goniomètre automatique offre l'étude des échantillons anisotropes, tels que les monocristaux. L'échantillon peut être tourné entre zéro et 360 degrés avec une précision de 0,1 degrés et la rotation est complètement automatique. Chaque mesure d'un spectre neuf commence par une jointure automatique du spectromètre avec ce rendement de mesure.

  • Crémaillère horizontale

Pour traiter les échantillons et les tissus visqueux de medias, nous offrons une crémaillère pour l'orientation horizontale où Magnettech ESR5000 peut être tourné par 90 degrés. Pour les applications assimilées, la température doit être retenue à une température fixe de 77 Kelvin pour acquérir le spectre de taux de pression moteur. Comme le dépistage des espèces réactives de l'oxygène et de l'oxyde nitrique, par exemple.

  • Vase Dewar

Le vase Dewar de doigt comporte un volume maximum de 50 millilitres d'azote liquide, de compatible avec trois et quatre tubes d'O.D. EPR de mm, un temps d'entreposage jusqu'à deux heures et, en raison de la commande automatique de fréquence ultra-rapide et stable, le spectre n'a aucune pointe provoquée par le bouillonnement d'azote.

Dans une étude récente, un spectromètre de Magnettech ESR5000 équipé d'un vase Dewar de doigt a été utilisé pour trouver l'oxyde nitrique en cellules endothéliales. Les auteurs ont employé la protéine netrin-1 comme stimulant pour la production d'oxyde nitrique. Il est très clair des caractéristiques quantitatives de taux de pression moteur en mesurant des amplitudes de crête à crête du composé entre la trappe de rotation et la molécule d'oxyde nitrique qu'il y a une corrélation entre l'AUCUNE production et concentration netrin-1.

Le plan d'expérience ici impliqué une incubation des suspensions de cellules avec différentes concentrations de trappe de rotation de la protéine netrin-1 et de l'oxyde nitrique. Après que les cellules aient été doucement rassemblées, elles étaient rupture-gelées et chargées dans le vase Dewar de doigt pour l'analyse de taux de pression moteur.

Crédit d'image : Shutterstock/paulista

Comment est à température contrôlée ?

Pour beaucoup d'applications, un large éventail de température est désirée pour vérifier des effets de température sur les réactions ou sur la substance elle-même. L'élément de température variable d'azote emploie azote liquide ou gazeux pour refroidir et chauffer l'échantillon de l'ordre de 93 à 472 Kelvin.

Le système digital compact de contrôle de température se sert de l'azote pour le contrôle de température sûr et stable. L'échange facile et rapide d'échantillon à chaque température permet l'exploitation sûre et une mesure élevée de sortie.

L'élément de température de variable comporte une table pour monter le contrôle de température par le logiciel, une option pour l'acquisition de données automatique pour la mesure de température, le vase Dewar de 25 litres pour le stockage d'azote liquide, un vase Dewar d'azote intégré par cavité, et un système optionnel de purge d'azote pour que le résonnateur évite la condensation.

Comment les études d'irradiation peuvent-elles être entreprises avec le Magnettech ESR5000 ?

La lumière UV peut entraîner la production des radicaux libres en beaucoup de matériaux. Le système de rayonnement UV que nous offrons avec le Magnettech ESR5000 fournit la capacité d'étudier des réactions radicales photochimiques ou la production photophysical des conditions paramagnétiques enthousiastes.

Il comporte une source lumineuse intégrée. Par exemple, support d'irradiation pour positionner précis, orientation directe au logiciel du studio de l'esr pendant les temps de réponse les plus rapides. Il convient pour déclencher des expériences cinétiques. Il vient avec une DEL de haute puissance et l'intensité de lumière est de 100% changeable à 0% comme longueur d'onde fixe de 365 nanomètres.

Un élément d'irradiation externe permet l'irrigation au-dessus d'un spectre continu. Il comporte le mercure, la source lumineuse de xénon pour l'irradiation d'échantillon jusqu'à 200 watts, et un support pour positionner précis. Il fonctionne avec le logiciel de studio d'esr et il a également une intensité de lumière changeable de 100% à 0% dans la région UV entière de 240 à 400 nanomètres.

Crédit d'image : ShutterstockKateryna Kon

Quelle automatisation le Magnettech ESR5000 comporte-t-il offre-t-il ?

Le Contrôleur de biotemperature peut être employé pour des échantillons biologiques tels que des cellules et des tissus pour mettre à jour une température physiologique de 37 degrés Celsius. La température maximale qui peut être atteinte avec ce Contrôleur est 60 degrés Celsius, qui tient compte pour qu'il soit employé avec quelques autres applications où la température élevée et l'oxydation poreuse sont exigées.

L'échantillonneur automatique permet une mise en place automatique d'échantillon dans le spectromètre et fournit une meilleure productivité de reproductibilité et de mesure comparée à l'inversion manuelle. Le nombre maximum d'échantillons qui peuvent être chargés est 26. Cela fonctionne avec différentes tailles des tubes témoin. Il y a également une possibilité pour mélanger des composantes dans le résonnateur pour des réactions chimiques suivantes et il pourrait être combiné avec le goniomètre automatique.

Le logiciel, studio d'esr, est convivial avec une interface utilisateur basée sur flux de travail moderne. Il comporte un choix des protocoles basés sur différentes applications. Le studio d'esr peut permettre d'accéder l'accès distant au spectromètre à partir de n'importe où dans le monde par l'intermédiaire de l'Internet. Le format normal d'exportation est XML qui sont les fichiers ASCII Structurés et peuvent être employées pour les applications externes que le logiciel permet, ainsi que traitement de données.

Pour découvrir plus, téléchargez s'il vous plaît notre webinar.

Au sujet de Kalina Ranguelova, PhD

M. Kalina Ranguelova est un scientifique d'applications de taux de pression moteur à Bruker BioSpin Corporation depuis 2011. Il a complété son Ph.D. à l'Académie des sciences bulgare où il a reçu un Ph.D. avec la recherche concentrée sur la structure de cuivre minérale de composés utilisant la spectroscopie de résonance paramagnétique des électrons (EPR). Après deux positions de recherches à CUNY et institut national pour l'écologie où il a étudié le piégeage de biologie de radical libre et de rotation de taux de pression moteur comme méthodes pour la mesure des espèces réactives de l'oxygène (ROS), il a joint Bruker et retient un rôle comme scientifique d'applications.

Son orientation actuelle est dépistage et identification des radicaux libres en systèmes biologiques et pharmaceutiques utilisant des trappes de rotation et des sondes de rotation. Il a des publications en tourillons comme le tourillon de la biochimie, les biochimies, la biologie et le médicament de radical libre, etc. Il s'est présenté lors de beaucoup de contacts internationaux liés à la recherche de radical libre dans la biologie et la chimie de protéine.

Citations

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. (2020, April 22). La plus défunte technologie de spectroscopie de résonance (EPR) paramagnétique des électrons. News-Medical. Retrieved on May 11, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20200422/The-Latest-Electron-Paramagnetic-Resonance-(EPR)-Spectroscopy-Technology.aspx.

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