سرعة المسح الضوئي الكترون ممغطس الرنين تفتح آفاقا جديدة للالتصوير الناحية الفسيولوجية معلمات هام في فيفو

الهدف العام للمسح السريع للإلكترون التصوير المغناطيسي ، أو RSEPRI ، هو توفير معلومات كمية عن تركيز الأكسجين ودرجة الحموضة وحالة الأكسدة والاختزال وتركيز جزيئات الإشارات المفيدة للأبحاث الطبية الحيوية. EPRI هي أداة يمكن استخدامها للإجابة على الأسئلة الرئيسية في أبحاث السرطان فيما يتعلق ببيئة الورم. تتمثل الميزة الرئيسية لتصوير EPR بالمسح السريع في أنه يمكنك الحصول على مزيد من المعلومات في وقت أسرع بكثير ، مع مجموعة متنوعة من جزيئات المسبار مقارنة بالتصوير المستمر بالموجة المستمرة أو تصوير CW EPR.

تعد الجزيئات الحساسة لحالة الأكسدة والاختزال أو الأس الهيدروجيني مثالا جيدا على المكان الذي يتألق فيه EPRI بالمسح السريع حقا. ابدأ هذا الإجراء بحساب الظروف التجريبية للمسح السريع كما هو محدد في بروتوكول النص. تتمثل إحدى الأجزاء المهمة في المسح السريع في فهم اعتماد الإشارة على عرض نطاق الرنان والظروف التجريبية مثل عرض اكتساح تردد المسح.

لتحسين التجربة حقا ، تحتاج إلى فهم الثلاثة. يحتوي برنامج تشغيل ملف المسح السريع على مكبرات صوت. عند اختيار مكثف ، يجب أن يكون صندوق المكثف متوازنا بسعة متساوية على كل جانب من الصندوق.

الجانبان في سلسلة. قم بفك الغطاء العلوي لصندوق المكثف وأدخل مكثفات على كلا الجانبين تساوي القيمة المحددة. استبدل الجزء العلوي من صندوق المكثف وقم بلفه لأسفل لضمان بقائه قيد التشغيل.

باستخدام اللوحة الأمامية لبرنامج تشغيل الملف الرنان ، اضبط تردد الإخراج حتى يكون لشكل الموجة الجيبية أقصى سعة. لتحضير الجذور ، قم بإزالة N-15 PDT من الفريزر واترك الحاوية تصل إلى درجة حرارة الغرفة. قم بوزن 1.4 ملليغرام من N-15 PDT باستخدام ميزان تحليلي.

أضف 1.4 ملليغرام من N-15 PDT إلى 15 مل من الماء منزوع الأيونات للحصول على تركيز نهائي يبلغ 0.5 ملليمولار. بعد ذلك ، امزج 50 ملليغرام من BMPO مع خمسة ملليلتر من الماء في أنبوب تشعيع كوارتز 16 ملم. أضف 100 ميكرولتر من 300 مللي مولار بيروكسيد الهيدروجين.

قم بإشعاع الخليط في أنبوب تشعيع الكوارتز 16 ملم بمصباح فوق بنفسجي متوسط الضغط 450 واط لمدة خمس دقائق. باستخدام ماصة نقل الزجاج ، انقل نقطتين وخمسة ملليلترات من محلول BMPO-OH المشع من أنبوب تشعيع الكوارتز وإلى جانب واحد من أنبوب عينة كوارتز 16 ميلا مع مقسم ثلاثة ملليمترات. انقل النقطتين المتبقيتين وخمسة ملليلتر من BMPO-OH المشع إلى الجانب الآخر من أنبوب عينة الكوارتز باستخدام المقسم.

الخطوة الحاسمة الثانية هي فهم منحنى تشبع الطاقة. مع زيادة معدل المسح ، يمكنك الوصول إلى قوى أعلى وسعات إشارة أكبر قبل تشبع الإشارة. تعد سعة الإشارة الأكبر طريقة أخرى لتقليل وقت الاستحواذ.

أولا ، قم بضبط الرنان بعينة مائية من جذر النتروكسيد عن طريق إدخال عينة 15 ملليلتر من 0.5 ملليمولار N-15 PDT في الماء في أنبوب رنين مغناطيسي إلكترون كوارتز 16 ملم. أدخل أنبوب الكوارتز في جانب الكشف عن الرنين المغنطيسي للإلكترون السريع أو مرنان RSEPR. قم بتغيير تردد مصدر الجهاز حتى يتطابق مع تردد جانب الكشف الذي يحتوي على العينة.

الآن ، قم بتغيير تردد جانب الإثارة ليتناسب مع ترددات مصدر التجربة وجانب الكشف عن الرنان. قم بتغيير تردد جانب الإثارة عن طريق تدوير مكثف متغير داخل تجويف الرنان. لإعداد وحدة التحكم في العدادات والمغناطيس الرئيسي ، قم بتشغيل مقياس الطيف واختر تجربة تسجل البيانات العابرة مع مرور الوقت على الخامس.

قم بإجراء منحنى تشبع الطاقة على عينة جذرية قياسية من النتروكسيد في ظل نفس الظروف التجريبية التي سيتم استخدامها للنظر في الجذور الحساسة لدرجة الحموضة أو حالة الأكسدة والاختزال. بمجرد إعداد النظام ، يتم تطبيق التدرجات يدويا أو من خلال برنامج كمبيوتر لتجربة التصوير. تتناسب شدة إشارة EPR طرديا مع مجال الميكروويف في الرنان الذي يتسبب في انتقال الدوران من مستوى طاقة إلى آخر.

يسمى حقل الميكروويف هذا B1. B1 يتناسب مع الجذر التربيعي لقوة الميكروويف. مع تضاعف طاقة الميكروويف أربع مرات ، يتضاعف B1. في هذا الرقم ، تتضاعف الطاقة أربع مرات من ثمانية إلى 32 مللي واط ، وتتضاعف B1 من 18 إلى 36 مللي غاوس.

يمكن إنشاء منحنى تشبع الطاقة عن طريق رسم السعة النسبية كدالة للجذر التربيعي لطاقة الميكروويف ، أو إذا كانت كفاءة الرنان معروفة ، B1. تظهر منطقة هذا المنحنى الخطية منطقة الطاقة حيث لا تكون إشارة EPR مشبعة أو مشوهة. تتمثل إحدى مزايا تجربة المسح السريع في أن نطاق الطاقة الخطية ممتد ، ممثلا بالنقاط الملونة ، مقارنة بتجربة CW العادية التي تمثلها النقاط السوداء. تظهر هنا صورة مكانية طيفية ثنائية الأبعاد للأشباح تتكون من مقرب BMPO-OH مفصول بثلاثة ملليمترات بتركيز خمسة ميكرومولار.

تظهر شريحة من خلال الصورة الشكل الطيفي عند 250 ميغاهرتز. تظهر هذه الصورة جذر نيترانيل N-14 الذي يمكن استخدامه لاحتجاز أكسيد النيتريك في الجسم الحي في شبح ، حيث يفصل جدار بسمك نقطة واحدة خمسة ملليمترات بين غرفتي عينة. يظهر الشكل الطيفي عند 250 ميغاهيرتز هنا.

تعكس الصورة ثنائية الأبعاد لجذور ثلاثية ميثيل الحساسة للأس الهيدروجيني الفرق في السمات الطيفية عندما يساوي الأس الهيدروجيني للمخزن المؤقت للفوسفات سبع نقاط صفر ، أو الأس الهيدروجيني يساوي سبع نقاط أربعة. تظهر هذه الصورة ثنائي نيتروكسيد N-15 في شبح من جزأين مع فاصل 10 ملم. في البداية ، تحتوي كلتا الجزأين على مسبار 0.5 ملليمول.

تؤدي إضافة الجلوتاثيون إلى ثنائي نيتروكسيد إلى كسر منطقة الرابط المخفضة وينتج اثنين من أحادي النيتروكسيدات ، وهو تغيير ينعكس في الصورة ثنائية الأبعاد. يعد تطوير EPR للمسح السريع نقلة نوعية كاملة في قدرتنا على دراسة الجزيئات ذات الإلكترونات غير المزاوجة. لقد رأيت اليوم تطبيقه على in vivo EPR ، ولكن لديه أيضا إمكانيات رائعة لدراسات درجات الحرارة المنخفضة للمركبات التي تحتوي على معادن ، والعديد من أنواع الأنظمة الأخرى.

بالنسبة لجميع العينات التي درسناها حتى الآن ، حصلنا على تحسينات في الإشارة إلى ضوضاء على الأقل من حيث الحجم وأحيانا أكثر.