Name: Hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak Coulomb patlama görüntüleme (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Keşfedin Coulomb patlama görüntüleme yöntemiyle gaz fazındaki tek moleküllerin el yapısını belirlemeyi. Bu çoklu çakışma tekniği, küçük kiral türlerin mutlak konfigürasyonunu ve fotoindüklenmiş dinamiklerini incelemek için stereokimyada yeni olanaklar sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Biz Robert Berger (Philipps-Universität Marburg, Almanya) için teşekkür ederiz bizim veri ve moleküler sembolik yorumu hakkında tartışmalar genel olarak ilham verici. Örnek sağlamak için ZHAW Wädenswil (İsviçre) Julia Kiedrowski, Alexander Schießer ve Michael Reggelin TU Darmstadt (Almanya), gelen yanı sıra Benjamin Spenger, Manuel Mazenauer ve Jürgen Stohner için minnettarız.
Proje Hessen devlet girişimi tarafından bilimsel ve ekonomik mükemmellik için odak ELCH (kiral sistemlerinin Electron dynamics) ve Federal Bakanlığı Eğitim ve araştırma (BMBF) altında desteklenmiştir. MS finansal destek Adolf Messer Vakfı tarafından kabul eder.

<ol><li>Gübitz, G., Schmid, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chiral+Separation+by+Chromatographic+and+Electromigration+Techniques.+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Biopharm.+Drug+Disposition%22%5BJournal%5D)">Chiral Separation by Chromatographic and Electromigration Techniques. A Review.</a> Biopharm. Drug Disposition. 22, 291-336 (2001).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Comprehensive+Chiroptical+Spectroscopy%22">Comprehensive Chiroptical Spectroscopy</a>. Berova, N., Polaravapu, P. L., Nakanishi, K., Woody, R. W. , Wiley. Hoboken. (2012).</li>
<li>Bijvoet, J. M., Peerdeman, A. F., van Bommel, A. J. <a target="_blank" href="http://www.nature.com/nature/journal/v168/n4268/abs/168271a0.html">Determination of the Absolute Configuration of Optically Active Compounds by means of X-rays.</a> Nature. 168 (4268), 271-272 (1951).</li>
<li>Pitzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Determination+of+Absolute+Molecular+Stereochemistry+in+Gas+Phase+by+Coulomb+Explosion+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Direct Determination of Absolute Molecular Stereochemistry in Gas Phase by Coulomb Explosion Imaging.</a> Science. 341 (6150), 1096-1100 (2013).</li>
<li>Pitzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absolute+Configuration+from+Different+Multifragmentation+Pathways+in+Light-Induced+Coulomb+Explosion+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Phys+Chem%22%5BJournal%5D)">Absolute Configuration from Different Multifragmentation Pathways in Light-Induced Coulomb Explosion Imaging.</a> Chem Phys Chem. 17 (16), 2465-2472 (2016).</li>
<li>Vager, Z., Naaman, R., Kanter, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Coulomb+Explosion+Imaging+of+small+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Coulomb Explosion Imaging of small molecules.</a> Science. 244 (4903), 426-431 (1989).</li>
<li>Herwig, P. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+the+Absolute+Configuration+of+a+Chiral+Epoxide+in+the+Gas+Phase%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Imaging the Absolute Configuration of a Chiral Epoxide in the Gas Phase.</a> Science. 342 (6162), 1084-1186 (2013).</li>
<li>Dörner, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S037015739900109X">Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy: a 'momentum microscope' to view atomic collision dynamics.</a> Physics Reports. 330, 95-192 (2000).</li>
<li>Ullrich, J., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/66/9/203/meta">Recoil-ion and electron momentum spectroscopy: reaction-microscopes.</a> Rep. Prog. Phys. 66 (9), 1463-1545 (2003).</li>
<li>Jagutzki, O., et al. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1046770/">Multiple Hit Readout of a Microchannel Plate Detector With a Three-Layer Delay-Line Anode.</a> IEEE Trans Nucl Sci. 49 (5), 2477-2483 (2002).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22RoentDek+GmbH+MCP+Delay+Line+Detector+Manual%22">RoentDek GmbH MCP Delay Line Detector Manual</a>. , 
 <a target="_blank" href="http://www.roentdek.com/manuals/MCP%20Delay%20Line%20manual.pdf">http://www.roentdek.com/manuals/MCP%20Delay%20Line%20manual.pdf</a> (2017).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22RoentDek+GmbH+The+RoentDek+Constant+Fraction+Discriminators+CFD8c%2C+CFD7x%2C+CFD4c%2C+CFD1c+and+CFD1x%22">RoentDek GmbH The RoentDek Constant Fraction Discriminators CFD8c, CFD7x, CFD4c, CFD1c and CFD1x</a>. , 
 <a target="_blank" href="http://www.roentdek.com/manuals/CFD%20Manual.pdf ">http://www.roentdek.com/manuals/CFD%20Manual.pdf </a> (2017).</li>
<li>Zeller, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+the+He2+quantum+halo+state+using+a+free+electron+laser%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">Imaging the He2 quantum halo state using a free electron laser.</a> PNAS. 113 (51), 14651-14655 (2016).</li>
<li>Pitzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-4075/49/23/234001">Stereochemical configuration and selective excitation of the chiral molecule halothane.</a> J. Phys. B.: At. Mol. Opt. Phys. 49 (23), 234001(2016).</li>
<li>Hine, J., Dowell, A. M., Singley, J. E. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01583a062">Carbon Dihalides as Intermediates in the Basic Hydrolysis of Haloforms: IV Relative Reactivities of Haloforms.</a> J. Am. Soc. Chem. 78, 479-482 (1956).</li>
<li>Wales, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900211021528">A coincidence detection algorithm for improving detection rates in coulomb explosion imaging.</a> Nucl. Instr. Meth. in Phys. Res. A. 667, 11-15 (2012).</li>
<li>Kastirke, G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Konstruktion+und+Aufbau+einer+UHV-tauglichen+COLTRIMS-Kammer%22">Konstruktion und Aufbau einer UHV-tauglichen COLTRIMS-Kammer</a>. , Goethe-University Frankfurt. Master Thesis (2014).</li>
<li>Calegari, F., et al. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-4075/49/14/142001/meta">Charge migration induced by attosecond pulses in bio-relevant molecules.</a> J. Phys. B.: At. Mol. Opt. Phys. 49 (14), 142001(2016).</li>
<li>Gaie-Levrel, F., Garcia, G. A., Schwell, M., Nahon, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VUV+state-selected+photoionization+of+thermally-desorbed+biomolecules+by+coupling+an+aerosol+source+to+an+imaging+photoelectron%2Fphotoion+coincidence+spectrometer%3A+case+of+the+amino+acids+tryptophan+and+phenylalanine%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">VUV state-selected photoionization of thermally-desorbed biomolecules by coupling an aerosol source to an imaging photoelectron/photoion coincidence spectrometer: case of the amino acids tryptophan and phenylalanine.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 7024-7036 (2010).</li>
<li>Ablikim, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+absolute+geometries+of+cis+and+trans+molecular+isomers+by+Coulomb+Explosion+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Rep%22%5BJournal%5D)">Identification of absolute geometries of cis and trans molecular isomers by Coulomb Explosion Imaging.</a> Sci. Rep. 6, 38202(2016).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir rakip ilgi bildirin.

Bileşenleri çeşitli nedeniyle, özellikle vakum tekniği, parçacık algılama, hızlı elektronik ve veri analizi alanlarında teknik uzmanlık oldukça yüksek düzeyde bir COLTRIMS kurulum gerektirir. Kur tarafından performans ve diatomic veya triatomic türler üzerinde bir ölçüm analiz örneğin düzgün çalışıyorsa, karmaşık türler soruşturma açmadan önce bu nedenle iyice kontrol edilmelidir.
Yoğunluk ve lazer bakliyat ve moleküler jet ile örtüşme süresi optimize birçok mümkün olduğunca birden fa...

Sembolik büyüleyici araştırmacılar 150 yıldan fazla oldu bizim doğanın bir özelliktir. 19th yüzyıl, Pasteur, van't Hoff ve diğer moleküller süper-bizim sol ve sağ ellerini gibi imposable - olmayan iki ayna görüntüsü yapıları meydana gelebilir keşfetti. Bu özellik 'kiral', 'el' için Yunanca kelime olarak adlandırdığı oldu.
Şimdiye kadar hiçbir fark termodinamik özellikleri veya sol ve sağ el formları (iki ' enantiomers') enerji seviyeleri tespit edilmiştir. Belirli bir örnek el kullanımı çözümlemek amacıyla ve enantiomers ayırmak için kiral diğer molekülleri ile etkileşimi, örneğin çeşitli chromatographical yaklaşımlar yapılır gibi kullanılabilir. 1 Chiroptical yöntemleri (titreşim) dairesel dichroism, (V) CD ve optik çevirme dağılım, ORD, gibi düzenli olarak enantiomers arasında ayırt etmek için istihdam edilmektedir. 2
Bu mikroskobik yapısı belirlenmesi gelince, bu tekniklerin ek bilgiler, örneğin kuantum kimyasal hesaplamalar yer gerektirir. Doğrudan mutlak yapılandırması belirlemek için yaygın olarak kabul edilen tek anormal x-ışını kırınım tekniğidir. 3
Son zamanlarda basit kiral türlerin mutlak yapılandırma Coulomb patlama Imaging tarafından belirlenebilir gösterilmiştir. 4 , 5 bu yaklaşım, gaz aşamasında moleküller vardır çarpma iyonize kalan çekirdek güçlü her diğer püskürtmek böylece. Bu itme moleküller hızlı parçalanma ('patlama') yol açar. Yönü ve parça momenta ilişkili – küçük moleküller için molekül yapısını büyüklüğü ivme yön şaşırtıcı derecede iyi bond eksenleri karşılık gelir. Coulomb patlama moleküler yapısı tayini için moleküler iyon kirişler Hızlandırıcı üzerinden kullanarak öncülük. 6 bu ışın folyo tekniği son zamanlarda da be kiral tanıma için uygulanan. 7
Aksine anormal x-ışını kırınım, kristal ama gaz aşamasında sağlanan örnek olmamalıdır. Bu uçucu türler için ideal ve böylece x-ışını kırınımı için tamamlayıcı Coulomb patlama yaklaşım sağlar. Belirli durumlarda, el kullanımı için bireysel moleküllerin bile belirlenebilir.
Uygulamada, moleküler yapısı tam olarak yeniden inşası metan türevleri, örneğin merkezi bir karbon ve farklı ornatıklarla moleküller için bile zor kanıtlamıştır. Bu gerçeği parçaları arasındaki etkileşimi tam olarak Coulombic değil ve tüm bağlarını aynı anda koparmak için atfedilir. Özellikle enantiomers arasında ayırt edilebilmesi için stereochemical bilgi elde etmek için bu yeniden yapılanma Neyse ki gerekli değildir. Bunun yerine, farklı parçalarının ivme vektörel çizimler sol ve sağ el molekülleri için ayrı bir miktar vermeye ilişkili olabilir. Güvenilir sonuçlar elde etmek için en az dört parça momenta kaydedilmesi gerekiyor.
Bu ivme bilgi ölçmek için bir- ve sadece bir-moleküler ayrılık parçalardan bir tek ölçüm adımda tespit gerekir. Bu durum genellikle 'çakışık algılama' denir. Buna ek olarak, emisyon yönergeleri analiz edilecek tutarları zaman ve parçanın konumunu kaydetmek için pratik bir liste modu veri biçiminde etkisi var.
Atomik ve moleküler fizik Elektrostatik Spektrometreler yığın ayırma ve zaman ve pozisyon duyarlı çok isabet dedektörleri için istihdam ederek bu yaklaşım ölçü uygulayan teknikleri geliştirilmiştir. COLTRIMS (soğuk hedef geri tepme iyon Momentum spektroskopisi) kurulum-olarak da bilinen tepki mikroskop en önemli örnektir. 8 , 9 bir kroki böyle bir deney için şekil 1' de verilmiştir. Elektron de kaydedebilirsiniz bir standart COLTRIMS aksine, Coulomb patlama Imaging yalnızca iyon detektörü gerektirir.
Spektrometre ve Dedektör ultra yüksek vakum altında monte edilmiştir (&#60; 1 x 10-9 inç) iyonları arta kalan gaz üzerinden oluşturulmasını önlemek için. Örnek tek molekülleri gaz halinde olan yakıtlar ücretsiz moleküler jet süpersonik genişleme tarafından oluşturulan aracılığıyla sağlanır: buhar basıncı sayesinde molekülleri küçük bir başlık (yaklaşık 50 µm çapı) vakum içine genişletin. Bu deneyin, kaynak odası parçası etkileşim bölgesinden genellikle iki kevgir ve differentially pompalanan aşamaları tarafından ayrılır. Ek bir bölüm differentially pompalı gaz jet dökümü ve böylece arka plan gaz etkileşim bölgesi önlemek için etkileşim bölgesi arkasında yer alır.
İyonizan radyasyon moleküler jet altında 90 ° ile kesişiyor. Sinkrotron radyasyon, hızlı iyonları veya elektron etkisi olmasına rağmen 'Coulomb patlama ikna etmek mümkün mermi' çoğu laboratuvarları femtosecond lazer bakliyat, günümüzde kullanın.
Aşağıdaki iletişim kuralı kurulumunu çalıştırarak iyonları ve femtosecond lazer çakışık görüntüleme için laboratuar ortamında kullanılabilir varsayımı yapar. Coulomb patlama dört bes bile parçalara ikna etmek için gerekli en yüksek yoğunluk 6 x 1014 sırasına W/cm2olması gerekir. Son derece uzun ölçümleri önlemek için lazer tekrarlama oranı 10 kHz veya daha fazla olmalıdır. Parçalanma lazer odak için olasılık önemli ölçüde lazer darbe (ideal olarak fazla % 10) başına 1 aşağıda ise bir yandan çakışık algılama yalnızca tespit edilebilir çünkü bu önemlidir. Çünkü ilgili multifragmentation yolları payı genellikle az 10-4toplam parçalanma hızı, öte yandan, bir kaç kHz düşük olmamalıdır. Kadar cesaret verici aslında, ilke bir tek parçalanma olayı bir enantiopure örnek yapılandırma tanımlamak için yeterli zaten ve enantiomers içinde bolluk belirlemek için bir kaç yüz tespiti sağlar belirtilmelidir bir Bilinmeyen enantiomeric kompozisyon örneği.

<table><tbody><tr><td>CHBrCl2</td><td>SigmaAldrich</td><td>139181-10G</td><td>veya diğer uygun örnek</td></tr><tr><td>femtosaniye lazer sistemi</td><td>KMLabs</td><td>Wyvern500</td><td></td></tr><tr><td>Yüksek yansıtıcı aynalar</td><td>EKSMA</td><td>042-0800</td><td></td></tr><tr><td>ayna montajları</td><td>Newport</td><td>U100-A-LH-2K&nbsp; &nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>odaklama aynası (korumalı gümüş, f = 75 mm)</td><td>Thorlabs&nbsp;</td><td>CM254-075-P01</td> <td>(varsa: f = 60 mm)</td></tr> <tr><td>COLTRIMS spektrometresi, elektronik ve veri toplama sistemi</td><td>dahil RoentDek</td><td>özel</td><td>standart COLTRIMS'in aksine, sadece bir dedektör gereklidir</td></tr></tbody></table>

hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak coulomb patlama görüntüleme

Coulomb Explosion Imaging as a Tool to Distinguish Between Stereoisomers

Bu makalede nasıl COLTRIMS (soğuk hedef geri tepme iyon Momentum spektroskopisi) veya "tepki mikroskop" tekniği enantiomers (hipoglisemi) bireysel moleküllerin düzeyde basit kiral türlerin ayırt etmek için kullanılabileceğini gösterir. Bu yaklaşımda, gaz halinde olan yakıtlar moleküler jet örnek bir vakum odasına genişletir ve (fs) femtosecond lazer bakliyat ile kesişiyor. Bakliyat yüksek yoğunluklu birkaç Katyonik (pozitif yüklü) parçaları üreten sözde bir Coulomb patlama tutuşabilme birden fazla iyonlaşma hızlı yol açar. Bir elektrostatik alan zaman ve pozisyon duyarlı dedektörler üzerine bu özellikler size yol gösterir. Benzer şekilde bir uçuş zaman Kütle Spektrometre, her iyon varış saati kütlesi hakkında bilgi verir. Bir fazlalık Elektrostatik alan emisyon yön ve parçalanma sonra kinetik enerji çeşitleri için uçuş zaman ve etkisi konumda Dedektör üzerinde kurşun bir şekilde ayarlanır.
Her iyon etkisi bir elektronik sinyal dedektörü oluşturur; Bu sinyali yüksek frekanslı elektronik tarafından tedavi ve bu olay tarafından bir bilgisayar tarafından kaydedildi. Kayıtlı veri etkisi kez ve pozisyonlar için karşılık gelir. Bu veriler ile enerji ve her parça emisyon yönünü hesaplanabilir. Bu değerler soruşturma, yani bağ uzunlukları ve atomlar molekül molekül tarafından el kullanımı basit kiral tür ve isomeric diğer özellikleri belirlemek için izin, göreli konumları altında molekülünün yapısal özellikleri ile ilgili.

Bu bölümde, halomethanes için elde edilen sonuçlar gösterir. Bu tür kanıt prensibi deneyler basitlik ve yüksek buhar basıncı nedeniyle için idealdir. Bu arada, daha karmaşık türler halotan birden fazla iyonlaşma ikna etmek için bir sinkrotron kaynaktan tek yumuşak-x-ışını fotonlar kullanarak araştırmış. 14
CHBrClF
Bromochlorofluoromethane (CHBrC...

Küçük kiral türler için patlama Coulomb Imaging bireysel moleküllerin el kullanımı belirlemek için yeni bir yaklaşım sağlar.

Hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak Coulomb patlama görüntüleme

This article shows how the COLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy) or the "reaction microscope" technique can be used to distinguish ...

Bu deneyin genel amacı, gaz fazındaki tekil moleküllerin kiralitesini görüntülemek için Coulomb patlamasını kullanmaktır. Bu yöntem, stereokimyadaki önemli soruları yanıtlamak için geliştirilmiş yeni bir yaklaşımdır. Özellikle, küçük kiral türlerin mutlak konfigürasyonlarının ve bunların foto-indüklenmiş dinamiklerinin belirlenmesine olanak tanır.Bu tekniğin temel avantajı, moleküler bir parçalanmadan kaynaklanan tüm yüklü fragmanların enerjisinin ve emisyon yönünün aynı anda (coincidence) kaydedilebilmesidir. Tek molekül bazında stereokimyanın sırlarını daha iyi anlamak ve ölçmek için bu çoklu çakışmalı (multicoincidence) görüntüleme tekniğini 25 yılı aşkın bir süredir geliştiriyoruz. Deneyin merkezinde, bu COLTRIMS düzeneği gibi iyonların çakışmalı görüntülemesi için tasarlanmış bir kurulum ve bir femtosaniye lazer yer almaktadır.Femtosaniye lazer ışını bitişik bir odadan girer. COLTRIMS tekniğinin temelleri bu animasyonda gösterilmektedir. Bir moleküler ışın, bir nozul ve bir skimmer aracılığıyla vakum odasına girer.Bir lazer ışını, moleküler ışına dik açıyla kesişerek iyonlaşmaya ve ardından fragmantasyona yol açar. Spektrometredeki elektrik alanı, iyonları çarpma zamanlarının ve konumlarının kaydedildiği detektöre yönlendirir. Kurulumu çalışmaya hazır hale getirin ve etkileşim odasındaki vakumu kontrol edin.Basınç 10⁻⁹ hectopascal'dan düşük olmalıdır. Lazer açık ve düşük yoğunluktayken ışın hizalamasını gerçekleştirin. Işının deney odasına girdiğinden ve odanın odaklama aynasından yansıdığından emin olun.Gelen ve giden ışınların uzaysal olarak çakıştığını kontrol etmek için bir ışın kartı kullanın. Devam etmeden önce lazer ışınını engelleyin. Spektrometre ve detektör güç kaynaklarını açmak için hazırlık yapın.Öncelikle, etkileşim odasındaki vakum ölçerleri kapatın. Ardından, mikrokanal plakaların yükseltilmiş sinyal çıkışını hızlı bir osiloskoba bağlayın. Şimdi detektör ve spektrometredeki elektrik alanı için yüksek voltaj güç kaynaklarını açın.Önce lazer ışınının önündeki engeli kaldırarak çalışmaya geri dönün. Işın yoğunluğunu ayarlamak için döndürülebilir bir polarizasyon filtresini hazır bulundurun. Odadan hemen önce ışın yoluna bir güç ölçer yerleştirin ve filtreyi kullanarak ışın yoğunluğunu 10¹⁴ watts per square centimeter değerinin altına ayarlayın.Bu kurulum için, bu değer güç metrede 100 milliwatt'a karşılık gelir. Güç metreyi kaldırın ve osiloskop izini gözlemleyin. Sinyal kalitesini ve detektör ayarlarını kontrol etmek kritik önem taşır.Çok fazla gürültü kaydedilirse gerçek çakışmaları bulmak oldukça zordur. Sinyal frekansı, lazer tekrarlama hızının yaklaşık %5'i olmalıdır. Sinyal, herhangi bir çınlama olmadan birkaç yüz milivolt değerinde tek bir tepe noktasına sahip olmalıdır.Mikrokanal plakadan gelen sinyallerin genişliği 10 nanoseconds değerini aşmamalıdır. Şimdi veri toplama yazılımına geçin. Burada, dedektörün görüntüsünü ekrana getirin; bu görüntü, lazer nedeniyle merkezinde yayılmış bir leke bulunan bir daire şeklinde olmalıdır.Bu noktada, gaz jetinin kaynağı olarak bir gaz tüpünden bir bar argon sağlayın. Odaklama aynasını ayarlarken veri toplama yazılımındaki dedektör görüntüsünü canlı olarak izleyin. Eğer dar bir nokta belirirse, moleküler jet ile lazer ışını arasındaki örtüşme konumu tespit edilmiş demektir.Amaç, jet ışını örtüşmesini maksimize etmek ve jet noktasındaki sayımları artırmaktır. Jet ışını örtüşmesini optimize ettikten sonra, örneği deneyde kullanılacak şekilde hazırlayın. Bu örnek, düzeneğe uyumlu bir silindirin içindedir.Öncelikle, numune kayıplarını önlemek için silindiri bir ila iki dakika boyunca sıvı azot ile soğutun. Soğutulmuş silindiri jet sistemine bağlayın ve bağlantıyı vakuma dayanıklı hale getirmek için sıkın. Ardından, havayı tahliye etmek için valfi açarak sistemi birkaç saniye boyunca pompalayın.Jet nozuluna giden valfi açmadan önce numunenin oda sıcaklığına dönmesini bekleyin. Kaynak oda basıncı artmalıdır. Veri toplama yazılımına geri dönün.Bilgisayar başında, bir jet lekesinin hâlâ görünür olduğunu doğrulayın ve uçuş süresi spektrumundaki en belirgin pikleri tanımlayın. Veri toplama yazılımında çalışmaya devam edin. Analiz için, x-ekseninde tespit edilen ilk iyonun uçuş süresini ve y-ekseninde tespit edilen ikinci iyonun uçuş süresini kullanarak bir grafik oluşturun.İki fragman rastgele çakışma şeklinde tespit edildiğinde, çok sayıda sayımın olduğu bölgeler olarak görünürler. Eğer iki fragmanın toplamı ana kütleye eşitse, momentumun korunumu ilkesini karşılarlar ve keskin diyagonal çizgiler şeklinde belirirler. X-ekseni değeri olarak birinci ve ikinci vuruşların uçuş sürelerinin toplamını, Y-ekseni değeri olarak ise üçüncü ve dördüncü vuruşların uçuş sürelerinin toplamını kullanan bir grafik ile dört parçacığın uçuş süresi analizini gerçekleştirin.Oluşan yapıların konumları ve şekilleri, kütleler ve momentumlar hakkında bilgi verir. Spektrumdaki sayım sayısını optimize etmek için lazer gücünü ayarlayın. İlgili parçalanma oranı optimize edilirken, yanlış rastgele çakışmaları önlemek için toplam oranın lazer tekrarlama hızının %10'unu geçmemesi gerektiğini unutmamak gerekir.Bu veriler, bromokloroflorometanın sentetik rasemik bir karışımından elde edilmiştir. Yalnızca beş tek yüklü iyona parçalanmanın gerçekleştiği olaylar gösterilmiştir. Yatay eksen, halojen iyonlarının momentum vektörlerinin üçlü çarpımı kullanılarak hesaplanmıştır.S enantiomeri histogramın solundadır. Diyagram, buna ilişkili açı verilerini göstermektedir. R enantiomeri ise histogramın sağında, açısını gösteren bir diyagram ile birlikte yer almaktadır.Lazer tekrarlama hızı 100 kilohertz idi ve ölçüm yaklaşık 11 saat sürdü. Bu animasyon, fragmanların kaydedilen momentum vektörü verilerini kullanarak, jetlerdeki rastgele yönelimlerinin bir moleküler koordinat sistemine nasıl dönüştürülebileceğini göstermektedir. Bu videoyu izledikten sonra, COLTRIMS tekniği kullanılarak Coulomb patlama görüntülemesinin nasıl gerçekleştirildiği hakkında bir fikir edinmiş olmalısınız.Dört veya beş fragmanın momentum vektörlerinin çakışık olarak kaydedilmesi, moleküle dair ayrıntılı bir görünüm sağlar. Ancak bu bilgilerin ham verilerden çıkarılması, analiz aşamasında yoğun bir çaba gerektirir. Moleküller dünyasındaki yaşam biliminin sırları, saniyenin milyarda birinin milyarda biri ölçeğindeki bir zaman diliminde gerçekleşir ve yöntemimiz bu hızlı dinamikleri ortaya çıkarıp görselleştirebilir.

coulomb-explosion-imaging-as-tool-to-distinguish-between

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Üç tek dalga boyu kısa darbeli lazerler bir arada tutarlı bir anti-Stokes Raman saçılması (CARS) ve iki kat rezonans ARABALAR (DR-CARS) oluşturmak için kullanılır. Bu sinyaller arasındaki fark, aksi takdirde tutarlı Raman sinyalleri algılamak için zor zayıf Raman sikliklerin görüntüleme sağlayan gelişmiş hassasiyet sağlar.

Çifte rezonans Tutarlı Anti-Stokes Raman saçılımı (CARS) Biyolojik Yapıların Diferansiyel Görüntüleme

Desorpsiyon elektrosprey iyonizasyon kütle spektrometresi (DESI-MS) biyolojik dokular dahil olmak üzere örnekler, minimum numune hazırlama ile görüntülenebilir hangi bir ortam yöntemdir. Iyonizasyon probu aşağıdaki örnek rastering tarafından, bu sprey tabanlı teknik doku bölümleri içinde ilgi moleküler özellikleri ayırt etmek yeterli uzaysal çözünürlüğü sağlar.

Desorpsiyon Elektrosprey İyonizasyon Kütle Spektrometresi ile Biyolojik Dokuların Görüntüleme

Moleküler ışında bulunan farklı konformatörlerin veya kümelerin mekansal olarak ayrılmasını sağlayan bir teknik sunuyoruz. Elektrostatik bir saptırıcı, türleri kütle-dipol moment oranlarına göre ayırmak için kullanılır ve bu da tek bir konformatör veya küme stoichiometry'nin gaz fazlı topluluklarının üretimine yol açtı.

Moleküler Konformatörlerin ve Kümelerin Mekansal Ayrımı

Yüksek çözünürlüklü bir Coulomb patlama görüntüleme kurulumu kullanarak bir moleküler dönme dalga paketinin gerçek zamanlı bir filmini oluşturmak için bir protokol sunuyoruz.

Lazer güdümlü Ultrafast Moleküler Rotasyon Doğrudan Görüntüleme

Burada, bir protokol photoelectron görüntüleme anyonik türler için mevcut. Buna vacuo oluşturulan ve kütle spektrometresi tarafından ayrılmış anyon Imaging, anyon ve nötr enerji düzeyleri, anyon ve tarafsız yapı ayrıntılarını ve anyon elektronik devlet niteliğini veren eşlenen hız photoelectron kullanarak probed.

F− 310 Nm dekolmanı tarafından resimli anyon photoelectron görüntüleme

İyon hareketlilik spektrometresi (IMS), biyomoleküllerin karakterizasyonu için kütle spektrometrisinin ilginç bir tamamlayıcısıdır, özellikle izomerizme duyarlı olduğu için. Bu protokol, bir molekülün izolasyonuna ve parçalarının hareketlilik profillerinin oluşturulmasına izin veren bir tandem IMS (IMS / IMS) deneyini tanımlar.

Tandem İyon Hareketlilik Deneyleri için Döngüsel İyon Hareketlilik Spektrometresi Kullanma

Bu makale, aynı mikroskop platformuna entegre edilmiş uyarılmış Raman saçılmasının (SRS) ve tutarlı anti-Stokes Raman saçılmasının (CARS) çözünürlüğünü, hassasiyetini ve görüntüleme kontrastlarını doğrudan karşılaştırmaktadır. Sonuçlar, CARS'ın daha iyi bir uzamsal çözünürlüğe sahip olduğunu, SRS'nin daha iyi kontrastlar ve spektral çözünürlük sağladığını ve her iki yöntemin de benzer hassasiyete sahip olduğunu göstermektedir.

Kimyasal Görüntüleme için Hiperspektral Uyarılmış Raman Saçılması ve Tutarlı Anti-Stokes Raman Saçılma Mikroskobunun Doğrudan Karşılaştırılması

Geniş bantlı titreşimsel toplam frekans üretimi (VSFG) görüntülerinin yanı sıra parlak alan, ikinci harmonik üretim (SHG) görüntüleme modaliteleri elde etmek için çok modlu, hızlı bir hiperspektral görüntüleme çerçevesi geliştirilmiştir. Kızılötesi frekansın moleküler titreşimlerle rezonans olması nedeniyle, simetriye izin verilen numunelerin mikroskobik yapısal ve mezoskopik morfoloji bilgisi ortaya çıkar.

Çizgi Taramalı Titreşimli Toplam Frekans Oluşturma Mikroskobu Kullanılarak Multimodal Doğrusal Olmayan Hiperspektral Kimyasal Görüntüleme

Kolorimetrik tahlillerin paketi hızla ayırt edici protein, RNA, DNA, ve potansiyel olarak heterojen biyomoleküler örneklerinde yeniden ducing şekerler için açıklanmıştır.

Rapid Kolorimetrik Tahliller Nitelik Biyomoleküler Örnekleri RNA ve DNA ayırt etmek

Gerçek zamanlı izleme sürekli akış işleme ile yerine reaksiyonların hızlı optimizasyonu sağlar. Burada 3-acetylcoumarin hazırlanması Bir örnek olarak kullanılmıştır. Reaksiyonun iyi duruma getirmek için gereken adımlar gibi in-situ Raman izleme yerine getirilmesi için aygıt tarif edilmektedir.

Sürekli akış İşleme kullanma Gerçekleştirilen Reaksiyonları Gerçek zamanlı izleme: Bir Örnek olarak 3-Acetylcoumarin Hazırlanması

Keşfedin Coulomb patlama görüntüleme yöntemiyle gaz fazındaki tek moleküllerin el yapısını belirlemeyi. Bu çoklu çakışma tekniği, küçük kiral türlerin mutlak konfigürasyonunu ve fotoindüklenmiş dinamiklerini incelemek için stereokimyada yeni olanaklar sunar.

Hipoglisemi arasında ayırt etmek için bir araç olarak Coulomb patlama görüntüleme

Daha fazla video keşfet