Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Pomiń baner

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Badania naszych naukowców w najnowszym numerze Analytical Chemistry

Bardzo silne pole magnetyczne wydaje się być nierozerwalnie związane z powszechnie stosowaną w nauce, technice i medycynie metodą magnetycznego rezonansu jądrowego (MRJ). Współczesne skanery, czy spektrometry MRJ wykorzystują pola nawet sto tysięcy razy silniejsze od pola magnetycznego Ziemi. Wykorzystanie tak silnych pól jest jednym z największych wyzwań budowy i wykorzystania tej techniki. Okazuje się jednak, że MRJ wcale nie wymaga wykorzystania bardzo silnego pola magnetycznego, a same pomiary sygnałów mogą być prowadzone bez jakiegokolwiek pola magnetycznego. Co prawda, pomiary w zerowym polu wymagają rozwiązania szeregu problemów koncepcyjnych, jak również technicznych, ale w sytuacji, w której problemy te zostaną rozwiązane, MRJ uzyskuje nowe możliwości badawcze.

Od kilku lat, w grupie dr. hab. Szymona Pustelnego prowadzone są badania nad MRJ w zerowym lub bardzo słabym polu magnetycznym. Szczególnym przykładem prowadzonych badań są pomiary spektroskopowe, gdzie zeropolowy MRJ umożliwia pomiary unikalnych widm chemicznych. Wykorzystanie tej techniki pozwala na badania dynamiki molekularnej determinowanej zarówno wewnątrzmolekularnymi oddziaływaniami, jak również oddziaływaniami z polami zewnętrznymi. Brak zewnętrznego pola magnetycznego sprawia także, że pomiary takie możliwe są z rozdzielczością spektralną nieosiągalną dla tradycyjnego MRJ. W końcu, pomiary takie dostarczają informacji o całej molekule, podczas gdy tradycyjny MRJ pozwala na pomiar tylko określonych typów jąder atomowych. Dzięki temu możliwe staje się analizowanie zjawisk, które wcześniej nie mogły być badane doświadczalnie lub też prowadzenie niektórych pomiarów ze znacznie większą precyzją.

Wyniki badań otrzymanych przez grupę dr. hab. Szymona Pustelnego we współpracy z grupą prof. Alexandra Pines z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i prof. Dmitra Budkera z Uniwersytetu Gutenberga w Moguncji opisane zostały w najnowszym numerze Analytical Chemistry, zaś sam artykuł anonsowany był na okładce. W artykule zatytułowanym „Zero- to Ultralow-Field NMR Spectroscopy of Small Biomolecules” naukowcy opisali badania nad prostymi biomolekułami zarówno pod kątem obserwacji ich widm, jak również w kontekście tzw. pomiarów relaksometrycznych. W swoim artykule autorzy pokazali m.in. szereg unikalnych spektrów prostych związków biochemicznych, ale również wykazali wpływ glukozy, nieobserwowanej bezpośrednio w zeropolowym MRJ, na inne obserwowane rezonanse. Demonstracja pomiarów zeropolowego MRJ wodnych roztworów aminokwasów, cukrów, czy metabolitów ujawnia analityczny potencjał tej techniki i otwiera możliwości jej zastosowań w biologii i biochemii. Toruje to także drogę do konstrukcji przenośnych czujników tego typu, które mogą znaleźć praktyczne zastosowania, np. w diagnostyce medycznej.