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La última tecnología de la espectroscopia de la resonancia (EPR) paramagnética de electrón

insights from industryDr. Kalina Ranguelova EPR Applications ScientistBruker BioSpin Corporation

En octubre de 2019, Bruker anunció la adquisición del asunto de Magnettech EPR de los instrumentos y de los efectivoses de un relacionado, sociedad de Freiberg del abastecimiento del EPR del largo plazo con él. Como consecuencia, la nueva cartera del EPR del benchtop ahora es representada por tres sistemas del EPR del benchtop: microESR, Magnettech ESR5000, y EMXnano.

En esta entrevista, Kalina Ranguelova, científico mayor del uso del EPR en Bruker BioSpin, discute a la más nueva pieza de la familia de los espectrómetros del benchtop EPS, el Magnettech ESR5000.

¿Cuáles son los pliegos de condiciones técnicos dominantes del Magnettech ESR5000?

El Magnettech ESR5000 ofrece usos a los clientes académicos e industriales, así como a la dosimetría de la alanina. Abajo están los pliegos de condiciones técnicos.

  • Opera en la frecuencia de la banda X
  • La potencia de la microonda se puede variar a partir de un microvatio a cientos milivatios
  • La sensibilidad de 5 x 1010 hace girar por millitesla o 5 x 109 hace girar por gausio
  • Sensibilidad de la concentración de 50 picomolar
  • La homogeneidad del campo es milligauss del ± 50 dentro de la región de la muestra y la estabilidad del campo es 10 milligauss por hora
  • La resolución máxima del barrido es más de 125.000 puntos y el alcance del campo magnético variado a partir cero a 6500 gausios.
  • La frecuencia de la modulación entre 10 kilociclos y cientos kilociclos.
  • El instrumento tiene una talla muy compacta, pesando 45 kilos con dimensiones de los milímetros de 397x 262x192.

¿Qué tipos de muestras se pueden utilizar con la plataforma?

El Magnettech ESR5000 trabaja con una amplia gama de capilares y de tubos de la muestra que habiliten mediciones óptimas de una clase ancha de muestras. El instrumento viene con un casquillo especial de la muestra del Teflon que permita la alineación apropiada de los tubos del cuarzo. Hay también un tubo de la protección del cuarzo que previene la contaminación del resonador.

El volumen activo en la dirección vertical del resonador de Magnettech ESR5000 es 23 milímetros. Sobre estos 23 milímetros, la intensidad del EPR sigue la distribución gausiana. Esto significa que la intensidad máxima está en el centro del resonador. La señal entonces cae lejos y finalmente desaparece como la distancia de los aumentos de centro. Una manera conveniente de eliminar la dependencia en la lente y la colocación de la muestra es preparar las muestras que son más largas que la lente del resonador. Si esto no es posible, el utilizador debe asegurarse de que la muestra esté colocada absolutamente en el centro del resonador.

Las células del tejido son una de las muchas muestras que el Magnettech ESR5000 puede analizar. Haber de imagen: Shutterstock/MriMan

¿Qué otros usos dedicados el Magnettech ESR5000 ofrecen?

Para la muestra que maneja además de capilares y de tubos estándar del cuarzo, el Magnettech ESR5000 ofrece una célula plana, una célula del tejido, un goniómetro automatizado, y una cremallera para la orientación horizontal.

Cuando se trata de diversos tratamientos de la muestra, el instrumento viene con un dewar del dedo del nitrógeno líquido. Para los experimentos en 77 Kelvin, hay una unidad de temperatura variable del nitrógeno líquido que trabaja en una gama de temperaturas entre 93 y 473 Kelvin, un sistema de la luz de UVV, un controlador aéreo del biotemperature y un muestreador automático.

  • Células planas

Las células planas se utilizan para las muestras líquidas que están en disolventes polares, tales como agua, ácidos y alcoholes. La distribución de muestra ideal en el resonador lleva a una intensidad más alta de 2 a 2,5 dobleces comparada a los capilares de 50 microlitros.

El punto crucial cuando usar una célula plana es la orientación de la sección plana, de la posición vertical, y del volumen del campo de la célula plana. Por lo tanto, recomendamos el usar de un casquillo especial como sistema para lograr la colocación constante de la muestra. El casquillo también ayuda a reducir rotura.

Un estudio publicado hace un par de años observaba el ectoine, sabido para ser un protectant efectivo de biomoléculas contra la calefacción. En este estudio, el espectrómetro de Magnettech ESR5000 fue utilizado para demostrar la capacidad del ectoine para proteger la DNA contra la radiación ULTRAVIOLETA debido a sus propiedades del limpiador del radical de oxhidrilo y el espectro fue registrado usando un instrumento plano de la célula.

  • Células del tejido

Las células del tejido se pueden utilizar para analizar secciones de la piel, las rebanadas del órgano, las pastas y las emulsiones, así como las hojas metálicas de los tejidos vegetales y del conducto. El montaje es lo mismo que para el uso plano de la célula. Por ejemplo, un casquillo plano de la célula también se requiere.

  • Goniómetro automático

El goniómetro automático ofrece el estudio de muestras anisotrópicas, tales como únicos cristales. La muestra se puede girar entre cero y 360 grados con una precisión de 0,1 grados y la rotación es completamente automático. Cada medición de un nuevo espectro comienza con ensamblar automático del espectrómetro con ese funcionamiento de la medición.

  • Cremallera horizontal

Para manejar muestras y tejidos viscosos de los ambientes, ofrecemos una cremallera para la orientación horizontal donde Magnettech ESR5000 se puede girar por 90 grados. Para los usos similares, la temperatura necesita ser llevada a cabo en una temperatura fija de 77 Kelvin para detectar el espectro del EPR. Por ejemplo la detección de la especie reactiva del oxígeno y del óxido nítrico, por ejemplo.

  • Dewar

El dewar del dedo ofrece un volumen máximo de 50 mililitros de nitrógeno líquido, de compatible con tres y cuatro tubos de O.D. EPR del milímetro, un rato de almacenamiento hasta dos horas y, debido al mando de frecuencia automática ultrarrápido y estable, el espectro no tiene ninguna picos causada burbujeando del nitrógeno.

En un estudio reciente, un espectrómetro de Magnettech ESR5000 equipado de un dewar del dedo fue utilizado para descubrir el óxido nítrico en células endoteliales. Los autores utilizaron la proteína netrin-1 como estimulante para la producción del óxido nítrico. Está muy sin obstrucción de los datos cuantitativos del EPR midiendo las amplitudes de pico a pico del complejo entre la trampa de la barrena y la molécula del óxido nítrico que hay una correlación entre la NINGUNA producción y concentración netrin-1.

El diseño experimental aquí implicó una incubación de las suspensiones de la célula con diversas concentraciones de trampa de la barrena de la proteína netrin-1 y del óxido nítrico. Después de que las células cerco suavemente, eran broche de presión-congeladas y cargadas en el dewar del dedo para el análisis del EPR.

Haber de imagen: Shutterstock/paulista

¿Cómo es de temperatura controlada?

Para muchos usos, una amplia gama de temperatura se desea para investigar efectos de temperatura sobre las reacciones o sobre la especie sí mismo. La unidad de temperatura variable del nitrógeno utiliza nitrógeno líquido o gaseoso para enfriar y para calentar la muestra en el rango de 93 a 472 Kelvin.

El sistema digital compacto del control de la temperatura hace uso del nitrógeno para el control de la temperatura seguro y estable. La cantina fácil y rápida de la muestra en cada temperatura permiso la operación segura y una alta medición del rendimiento.

La unidad de temperatura de la variable ofrece una tabla para montar control de la temperatura por el software, una opción para de adquisición de datos automático para la medición de la temperatura, el dewar de 25 litros para el almacenamiento del nitrógeno líquido, un dewar integrado cavidad del nitrógeno, y un sistema opcional de la purgación del nitrógeno para que el resonador prevenga la condensación.

¿Cómo se pueden los estudios de la irradiación conducto con el Magnettech ESR5000?

La luz UV puede causar la producción de radicales libres en muchos materiales. El sistema ULTRAVIOLETA de la radiación que ofrecemos con el Magnettech ESR5000 ofrece la capacidad de estudiar reacciones radicales fotoquímicas o la producción photophysical de estados paramagnéticos emocionados.

Ofrece una fuente de luz integrada. Por ejemplo, casquillo de la irradiación para la colocación exacta, orientación directa al software del estudio del ESR por los tiempos más rápidos de reacción. Es conveniente accionar experimentos cinéticos. Viene con un LED de alta potencia y la intensidad de luz es a partir la 100% variable al 0% como longitud de onda fija de 365 nanómetros.

Una unidad de la irradiación externa permite la irrigación sobre un espectro contínuo. Ofrece el mercurio, la fuente de luz del xenón para la irradiación de la muestra hasta 200 vatios, y un casquillo para la colocación exacta. Opera con software del estudio del ESR y también tiene una intensidad de luz variable a partir de 100% hasta el 0% dentro de la región ULTRAVIOLETA entera a partir del 240 a 400 nanómetros.

Haber de imagen: ShutterstockKateryna Kon

¿Qué automatización ofrece el Magnettech ESR5000 ofrece?

El controlador aéreo del biotemperature se puede utilizar para las muestras biológicas tales como células y tejidos para mantener una temperatura fisiológica de 37 grados de cent3igrado. Se requiere la temperatura máxima que se puede alcanzar con este controlador aéreo es 60 grados de Celsius, que permite para que sea utilizado con algunos otros usos donde temperatura elevada y oxidación porosa.

El muestreador automático permite una inserción automática de la muestra en el espectrómetro y ofrece una mejor productividad de la reproductibilidad y de la medición comparada a la inversión manual. El número máximo de muestras que puedan ser cargadas es 26. Trabaja con diversas tallas de los tubos de la muestra. Hay también una posibilidad de mezclar componentes dentro del resonador para las reacciones químicas siguientes y podría ser combinado con el goniómetro automático.

El software, estudio del ESR, es convivial con una interfaz de usuario flujo de trabajo-basada moderna. Ofrece una selección de protocolos basados en diversos usos. El estudio del ESR puede ofrecer acceso remoto al espectrómetro desde cualquier lugar del mundo vía el Internet. El formato estándar de la exportación es XML que es archivos de ASCII estructurados y se puede utilizar para los usos externos que el software permite, así como la informática.

Para descubrir más, transfiera por favor nuestro webinar directamente.

Sobre Kalina Ranguelova, doctorado

El Dr. Kalina Ranguelova es científico de los usos del EPR en Bruker BioSpin Corporation desde 2011. Ella terminó su Ph.D. en la academia de ciencias búlgara donde ella recibió un Ph.D. con la investigación centrada en la estructura de cobre inorgánica de los complejos usando la espectroscopia de la resonancia paramagnética (EPR) de electrón. Después de dos posiciones de investigación en CUNY y del instituto nacional para las ciencias ambientales en donde ella estudió la interceptación de la biología del radical libre y de la barrena del EPR como métodos para la medición de la especie reactiva del oxígeno (ROS), ella ensambló Bruker y lleva a cabo un papel como científico de los usos.

Su foco actual es detección e identificación de radicales libres en sistemas biológicos y de productos farmacéuticos usando trampas de la barrena y antenas de la barrena. Ella tiene publicaciones en gorrones como el gorrón de la química biológica, bioquímica, biología y remedio del radical libre, etc. Ella ha presentado en muchas reuniones internacionales relacionadas con la investigación del radical libre en biología y química de proteína.

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR and Imaging. (2020, April 22). La última tecnología de la espectroscopia de la resonancia (EPR) paramagnética de electrón. News-Medical. Retrieved on May 10, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20200422/The-Latest-Electron-Paramagnetic-Resonance-(EPR)-Spectroscopy-Technology.aspx.

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