[6] C. Guo, J. Xu, D. Rocca 和 Y. Ping, Phys. Rev. B 102, 205113, (2020)。[7] F. Wu, D. Rocca 和 Y. Ping, J. Mater. Chem. C, 7, 12891 (2019)。[8] F. Wu, TJ Smart 和 Y. Ping, Phys. Rev. B, 100, 081407(R) (2019)。[9] Y. Ping 和 TJ Smart, Nat. Comput. Sci., 1, 646, (2021) [10] K. Li, TJ Smart, Y. Ping, Phys. Rev. Mater (Letter), 6, L042201, (2022) [11] S. Zhang, K. Li, C. Guo, 和 Y. Ping, 2D Materials, 正在印刷, (2023) arxiv.org/abs/2304.05612
图 2. 脉冲 EPR 回波检测场扫描 (EDFS) 的模拟取向依赖性。(A) 四方 Cu(II) 复合物的平行和垂直取向定义。(B) 模拟 Cu(II) EDFS 和组成超精细 m I 流形的取向依赖性,自旋哈密顿参数 g ∥ = 2.0912、g " = 2.0218、A ∥ = −500.1 MHz ( − 166.8 × 10 -4 cm -1 )、A " = −116.9 MHz ( − 39.0 × 10 -4 cm -1 )、ν = 9.7 GHz,取自实验 [Cu(mnt) 2 ] 2- CW EPR 光谱的拟合结果。 (C)模拟的 V(IV) EDFS 和自旋哈密顿参数 g ∥ = 1.9650、g " = 1.9863、A ∥ = −478.0 MHz ( − 159.4 × 10 -4 cm -1 )、A " = −167.8 MHz ( − 55.9 × 10 -4 cm -1 )、ν = 9.7 GHz 的方向依赖性,取自实验 VOPc CW EPR 光谱的拟合结果。黑色实线箭头表示 EDFS 中的纯平行方向,而红色实线箭头表示纯垂直方向。
到目前为止,已经实施了两个主要版本的 T1RESS。一个版本,我们称之为“平衡” T1RESS(bT1RESS),使用完全平衡的 SSFP 读数,因此具有原生的亮血对比度。第二个“不平衡”版本(uT1RESS)使用不平衡的 SSFP 读数,从而抑制基于血流依赖性失相的血管信号。为了测试 T1RESS 对脑肿瘤的诊断性能,我们进行了一项概念验证研究,该研究已获医院机构审查委员会的批准。在 54 名疑似或已知患有脑肿瘤的成年受试者中,以 3 特斯拉(MAGNETOM Skyra 和 MAGNETOM Skyra fit,西门子医疗,德国埃尔兰根)进行了脑部增强 MRI 检查。静脉注射 0.1 mmol/kg 钆布醇(拜耳,德国柏林),然后进行标准护理序列,之后进行额外的对比后扫描,包括平衡和不平衡 T1RESS 以及 3D FLASH 和/或磁化准备的快速采集梯度回波 (MPRAGE)。对于 bT1RESS 和 uT1RESS,数据均使用笛卡尔 3D k 空间轨迹沿相位编码方向单次发射采集,而采集则沿 3D 分区编码方向分段。对于这两种版本的 T1RESS,定期应用对比度调节 RF 脉冲对于产生 T1 对比度和抑制脑脊液和软组织水肿的信号强度至关重要。在对比增强的平衡阶段,亮血 bT1RESS 在创建颅内血管造影渲染方面表现明显优于 3D FLASH 和 MPRAGE(图 2),而使用 uT1RESS 时血管看起来很暗。
一种提供更准确的癌症检测的技术将具有很大的价值。为此,我们开发了T1弛豫增强的稳态(T 1 RES),这是一种新型的磁共振成像(MRI)脉冲序列,可实现T1加权的柔性调制,并提供了独特的特征,在相反增强体验的扫描中,可以在和关闭体血管内信号。t 1 ress可以有效地使用具有提高信噪比效率的MRI技术来进行癌症成像。与标准技术相比,在一项概念验证研究中,“黑血”不平衡的T 1 ress可对肿瘤到脑的对比度有两倍的改善,而平衡的T 1 ress大大增强了血管细节。总而言之,T 1 Ress代表了一种新的MRI技术,具有癌症成像的巨大潜在值,以及其他广泛的临床应用。
S. Memarzadeh 马里兰大学电气与计算机工程系,美国马里兰州帕克城 20742 马里兰大学电子与应用物理研究所,美国马里兰州帕克城 20742 KJ Palm 马里兰大学物理系,美国马里兰州帕克城 20742 马里兰大学电子与应用物理研究所,美国马里兰州帕克城 20742 TE Murphy 教授 马里兰大学电气与计算机工程系,美国马里兰州帕克城 20742 马里兰大学电子与应用物理研究所,美国马里兰州帕克城 20742 MS Leite 教授 加利福尼亚大学材料科学与工程系,美国加利福尼亚州戴维斯 95616 JN Munday 教授 加利福尼亚大学电气与计算机工程系,美国加利福尼亚州戴维斯 95616 马里兰大学电气与计算机工程系,美国电子jnmunday@ucdavis.edu
完整作者列表:Rodriguez-Hernandez,Beatriz;基尔梅斯国立大学、CONICET、科学技术系 Oldani、A;基尔梅斯国立大学、CONICET、科学技术系 Martinez-Mesa、Aliezer;哈瓦那大学,DynAMoS(原子和分子系统中的动态过程),物理学院;基尔梅斯国立大学、CONICET、乌干达-皮纳科技部、Llinersy;哈瓦那大学,DynAMoS(原子和分子系统中的动态过程),物理学院;基尔梅斯国立大学、CONICET、科学技术系 Tretiak,Sergei;洛斯阿拉莫斯国家实验室,理论部 Fernandez-Alberti,Sebastian;基尔梅斯国立大学、CONICET、科学技术系
对于高纯度样品,NV 中心拥有很长的相干时间,通过动态解耦可以进一步延长到接近 1 秒[3,4]。它可由微波场进行相干控制,并且对外界电场和磁场高度敏感。这些优越的特性使 NV 中心成为量子信息处理 [5-10]、超衍射极限成像 [11] 以及电场和磁场 [12-14]、温度 [15]、应力 [16]、生物结构 [17] 和化学反应 [18] 的量子传感的有希望的候选材料。此外,NV 中心可以与其他类型的量子系统耦合,例如碳纳米管 [19]、通量量子比特 [20] 和压磁超晶格 [21],可以构建有前途的混合量子器件 [22,23]。此类有吸引力的应用需要充分了解其退相干行为,包括横向和纵向弛豫[24-26],以及广泛的物理参数,如温度、磁场、杂质类型和浓度。在用于多自旋浴动力学的量子多体理论中[27-30],例如密度矩阵团簇展开[31-33]、对关联近似[34-36]和链接团簇展开[37],由作者之一 WY 发展的团簇关联展开(CCE)[38-40]已成功用于描述在大失谐区域中中心自旋耦合到多自旋浴的纯失相过程[41]。利用CCE方法,理论上预测了量子自旋池中NV中心的异常退相干效应[42],并通过实验验证了该现象[43]。有趣的是,NV中心的退相干曾被认为是实现量子计算的障碍[44,45],但现在它已被用于探测遥远的核自旋二聚体[46],并提出利用弱地磁场进行导航[40]。类似地,最近有研究表明,可以探索诸如NV中心之类的量子系统来获取玻色子池的信息[47]。
摘要:分子复合物通常会对构象状态进行取样,从而引导它们发挥特定功能。这些状态可能难以通过传统的生物物理方法观察到,但可以使用各种不同的 NMR 自旋弛豫实验进行研究。然而,当这些应用集中在中高分子量蛋白质上时,快速弛豫信号会使其变得复杂,从而对光谱的灵敏度和分辨率产生负面影响。本文介绍了一种基于甲基 1 H CPMG 的实验,用于研究蛋白质机器的激发构象状态,该实验利用 TROSY 效应来增加信噪比。解决甲基 1 H 跃迁的多样性带来的复杂性,以生成一个强大的脉冲方案,该方案适用于 320 kDa 稳态蛋白 p97。人们越来越认识到,生物分子的运动特性对于功能至关重要,因此有必要关注动力学,以了解这些分子如何在健康和疾病中执行其许多不同的任务。 [1] 细胞的分子机器尤其如此,它们由不同的组件组成,这些组件的相对运动是经过精心设计的,可以进行正常的活动。原则上,溶液核磁共振波谱是研究这些动力学的有效方法,[2] 即使在总分子量接近 1 MDa 的系统中也是如此,只要能够在整个蛋白质复合物中用 13 CH 3 标记关键含甲基氨基酸获得高度氘化的粒子。[3] 在这种情况下,可以利用丰富的甲基内偶极相互作用网络 [4] 通过甲基-TROSY 效应生成高质量的 1 H– 13 C HMQC 数据集,其中 50% 的信号来自磁化转移途径,从而最大限度地减少弛豫损失。[3a] 定量运动的实验
傅里叶变换红外衰减的总反射(FTIR-ATR)已广泛用于研究表面和界面上的吸附和反应。与其他技术不同,例如荧光,无线电标记和电动检测,FTIR-ATR不需要额外的标签,并且可以提供有关系统的大量信息。因此,FTIR-ATR具有许多潜在的生物学应用,并且有望成为一种高敏感,无标签和通用的生物传感方法。近年来,FTIR-ATR生物学应用的主要研究工作集中在(a)原位观察蛋白质或细胞吸附[1-5]; (b)生物膜的结构和方向分析[5-11]; (c)检查酶促反应[12,13]。我们的兴趣集中于FTIR-ATR的生物传感应用,以检测与固定的DNA或寡核苷酸(Oligo)探针有关的生化过程。
human大脑的功能发展对于社会,教育和临床政策至关重要。鉴于其重要性,令人惊讶的是,直到最近对这个话题知之甚少。但是,随着适合婴儿和儿童投资大脑功能的合适方法的出现,这一神经科学领域现在正在迅速发展。当前研究的一个关键重点是脑结构(神经解剖学)的发展如何与儿童期间新兴运动,感知和认知功能有关。这个主题的另一个问题涉及大脑内部专业结构和处理的发展起源。关于第二个问题的一种观点是,大脑皮质的重新专业化主要是通过固有的遗传和分子机制出现的,而这种经验仅在最终的微调中起作用。另一种观点是,至少人类功能性脑发育的某些方面涉及长期的功能专业化过程,该过程受到产后经验的影响很大。在发展心理学家中发育神经科学家之间的平行辩论。一些发展心理学家认为,人类婴儿天生具有与身体和社会世界有关的先天模块和核心知识。相反,其他人提出了行为的许多变化