技术可以读取单个原子核的自旋开放的新方法研究蛋白质和复杂的分子
美国的研究者们已经采取磁共振成像的极端发展一种技术来检测单个原子核的自旋。打开的工作方式进行核磁共振测量单分子,并提供一个方法来调查的详细结构复杂的分子,如蛋白质,目前技术不够敏感。
大家都知道,钻石中的某些缺陷,称为氮空位(NV)中心,可以作为敏感磁力计。一个公司由中碳氮原子取代了钻石晶格,有一个关联的空缺在晶格或洞。NV拥有电子量子自旋状态,发出荧光。发光耦合自旋状态,进而可以通过磁场调制。所以发光强度的变化可以用于监控当地磁场的变化。
然而,NV中心居住也远低于- 4纳米金刚石表面能够检测出微小的磁性表面通量由一个核。现在,领导的一个团队鸿坤公园和米哈伊尔·鲁金哈佛大学已经解决这个问题通过利用量子电子自旋状态存在的存在自然表面的钻石。金刚石表面电子自旋,也对当地磁场敏感,”主要作者亚历克斯Sushkov说。”,因为这些都是表面上,与公司不同,他们能够检测出单个核旋转表面的钻石。”
至关重要的是,这些表面的扰动可以反过来影响磁场的旋转附近的神。所以这些表面旋转,称为“黑暗的旋转”因为他们不发冷光——可以作为微小的量子记者表面磁场的变化。
哈佛团队发现单个质子表面的钻石可以检测到黑暗的旋转,这信息传送到NV,进而可以提供一种发光读出。我们认为它有可能使用这种方法来探测坐在一个分子的结构表面的钻石,映射分子中原子的位置,拥有核自旋,“Sushkov说。这可能会产生复杂的分子结构信息,比如一些蛋白质,不能得到当前的x射线衍射或液态NMR等方法,他说。
在评论这项研究,马尔科姆·莱维特磁共振专家在英国南安普顿大学,说:“这个方案扩展了范围的钻石磁力测定和带来更获得核磁共振光谱的目的甚至MRI图像的小分子的数量,远低于常规磁共振技术的检测极限。”
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