Fabricante de espectroscopía EPR, resonancia paramagnética electrónica

CIQTEK EPR200M entregado a la Universidad Nacional de Singapur

La espectroscopia de resonancia paramagnética electrónica de sobremesa de banda X CIQTEK EPR200M se entregó con éxito al grupo del Prof. Chen Xiaoyuan en la Universidad Nacional de Singapur (NUS). CIQTEK EPR ayuda a la investigación de la integración del diagnóstico y el tratamiento Fundada en 1905, la Universidad Nacional de Singapur (NUS) es una de las mejores universidades de investigación de Singapur y se encuentra entre los mejores investigadores del mundo en los campos de la química y la ciencia de los materiales. La principal dirección de investigación del grupo del Prof. Chen Xiaoyuan, que presentó el GSI Quantum EPR200M , es la integración diagnóstica y terapéutica. La investigación utiliza nanotecnología para lograr la administración precisa de fármacos, incluidos fármacos de molécula pequeña, péptidos y ARNm, etc. Combinado con tecnología de imágenes multimodal, el grupo evalúa la distribución tisular y el proceso farmacocinético de los fármacos in vivo y, en última instancia, logra la integración del diagnóstico y tratamiento. Jianhua Zou, la persona relevante a cargo del equipo del proyecto, dijo: La estabilidad, el índice de sensibilidad y la precisión de los datos del producto Quantum EPR200M de Guoyi están totalmente en línea con los requisitos de las pruebas experimentales del equipo del proyecto. El equipo utilizará el dispositivo para probar la generación o eliminación de una variedad de especies reactivas de oxígeno, como oxígeno monoclínico, radicales superóxido, radicales hidroxilo, etc. Al medir los cambios en los parámetros de señal de estas sustancias radicales, EPR puede dinámica y monitorear cuantitativamente el aumento o disminución de su concentración en muestras biológicas, para probar la efectividad de las sustancias antioxidantes en la eliminación de especies reactivas de oxígeno. Espectroscopía EPR de mesa de banda X | EPR200M El EPR200M es un espectrómetro de resonancia paramagnética electrónica de mesa de nuevo diseño. Basado en alta sensibilidad, alta estabilidad y una variedad de escenarios experimentales, proporciona una experiencia rentable, de bajo mantenimiento, simple y fácil de usar para cada usuario experimental de EPR.

Detección de contaminantes ambientales: aplicaciones EPR (ESR)

Como una de las crisis globales, la contaminación ambiental está afectando la vida y la salud humana. Existe una nueva clase de sustancias nocivas para el medio ambiente entre los contaminantes del aire, el agua y el suelo: los radicales libres ambientalmente persistentes (EPFR). Los EPFR están omnipresentes en el medio ambiente y pueden inducir la generación de especies reactivas de óxido (ROS), que causan daño celular y corporal y son una de las causas de cáncer y tienen fuertes efectos de riesgo biológico. La tecnología de resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) puede detectar EPFR y cuantificarlos para encontrar la fuente del peligro y resolver el problema subyacente. ¿Qué son los EPFR? Los EPFR son una nueva clase de sustancias de riesgo ambiental que se proponen en relación con la preocupación tradicional de los radicales libres de vida corta. Pueden existir en el medio ambiente durante decenas de minutos a decenas de días, tienen una vida útil prolongada y son estables y persistentes. Su estabilidad se basa en su estabilidad estructural, no es fácil de descomponer y es difícil reaccionar entre sí para explotar. Su persistencia se basa en la inercia de que no es fácil reaccionar con otras sustancias del ambiente, por lo que puede persistir en el ambiente. Los EPFR comunes son ciclopentadienilo, semiquinona, fenoxi y otros radicales. EPFR comunes ¿De dónde vienen los EPFR? Los EPFR se encuentran en una amplia gama de medios ambientales, como partículas atmosféricas (por ejemplo, PM 2,5), emisiones de fábricas, tabaco, coque de petróleo, madera y plástico, partículas de combustión de carbón, fracciones solubles en cuerpos de agua y suelos contaminados orgánicamente, etc. Los EPFR tienen una amplia gama de vías de transporte en medios ambientales y pueden transportarse mediante ascenso vertical, transporte horizontal, deposición vertical en masas de agua, deposición vertical en la tierra y migración de masas de agua hacia la tierra. En el proceso de migración, se pueden generar nuevos radicales reactivos, que afectan directamente al medio ambiente y contribuyen a las fuentes naturales de contaminantes. Formación y Transferencia Multimediada de EPFR (Contaminación Ambiental 248 (2019) 320-331) Aplicación de la técnica EPR para la detección de EPFR EPR (ESR) es la única técnica de espectroscopia de ondas que puede detectar y estudiar directamente sustancias que contienen electrones no apareados, y desempeña un papel importante en la detección de EPFR debido a sus ventajas, como la alta sensibilidad y el monitoreo in situ en tiempo real. Para la detección de EPFR, la espectroscopia EPR (ESR) proporciona información tanto en dimensiones espaciales como temporales. La dimensión espacial se refiere a los espectros EPR que pueden probar la presencia de radicales libres y obtener información sobre la estructura molecular, etc. La prueba EPR permite el análisis d...

Estudio de señales EPR en corales - Aplicaciones EPR (ESR)

El nombre coral proviene del antiguo persa sanga (piedra), que es el nombre común de la comunidad de gusanos coralinos y su esqueleto. Los pólipos de coral son corales del filo Acanthozoa, con cuerpos cilíndricos, que también se denominan rocas vivas por su porosidad y crecimiento ramificado, en los que pueden habitar numerosos microorganismos y peces. Producido principalmente en el océano tropical, como el Mar de China Meridional. La composición química del coral blanco es principalmente CaCO 3 y contiene materia orgánica, denominada tipo carbonato. El coral dorado, azul y negro está compuesto de queratina, llamada tipo queratina. El coral rojo (incluido el rosa, el rojo carne, el rojo rosa, el rojo claro y el rojo intenso) envuelve CaCO 3 y tiene más queratina. Coral según las características de la estructura esquelética. Se puede dividir en coral de lecho de placas, coral de cuatro disparos, coral de seis disparos y coral de ocho disparos en cuatro categorías; el coral moderno es principalmente las dos últimas categorías. El coral es un medio importante para registrar el medio marino, ya que la determinación de la paleoclimatología, los cambios antiguos del nivel del mar y los movimientos tectónicos y otros estudios tienen una importancia importante. La resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) es una herramienta importante para estudiar la materia de electrones desapareados, que funciona midiendo los saltos del nivel de energía de los electrones desapareados en frecuencias resonantes específicas en un campo magnético variable. Actualmente, las principales aplicaciones de EPR en el análisis de corales son el análisis ambiental marino y la datación. Por ejemplo, la señal EPR de Mn 2+ en los corales está relacionada con el paleoclima. La señal EPR de Mn 2+ es grande durante el período cálido y disminuye drásticamente cuando hay un enfriamiento brusco. Como roca carbonatada marina típica, los corales se ven afectados por la radiación natural para producir defectos de red que generan señales EPR, por lo que también pueden usarse para datar y cronología absoluta de rocas carbonatadas marinas. Los espectros EPR de los corales contienen una gran cantidad de información sobre la concentración de electrones no apareados atrapados por la red y los defectos de impurezas en la muestra, la composición mineral y de impurezas de la muestra y, por lo tanto, se puede obtener información sobre la edad de formación y las condiciones de cristalización de la muestra. obtenerse simultáneamente. A continuación, se analizará la señal EPR en el coral utilizando una espectroscopia EPR100 de banda X EPR (ESR) CIQTEK para proporcionar información sobre la composición y las vacantes de defectos en el coral. CIQTEK Banda X EPR100 Muestra experimental La muestra se tomó de coral blanco en el Mar de China Meridional, se trató con ácido clorhídrico diluido 0,1 mol/L, se trituró con un mortero, s...

¡Artículo aprobado por JACS! CIQTEK EPR contribuye a 27 publicaciones de investigación de alto nivel

¡Nos complace anunciar que los productos del espectrómetro CIQTEK EPR han contribuido a 27 publicaciones de investigación de alto nivel hasta la fecha! Uno de los resultados seleccionados Reducción de dinitrógeno catalizada por vanadio a amoníaco mediante un intermedio [V]= NNH2 . Revista de la Sociedad Química Estadounidense (2023) Wenshuang Huang, Ling-Ya Peng, Jiayu Zhang, Chenrui Liu, Guoyong Song, Ji-Hu Su, Wei-Hai Fang, Ganglong Cui y Shaowei Hu Abstracto La atmósfera terrestre es rica en N 2 (78%), pero la activación y conversión del nitrógeno ha sido una tarea desafiante debido a su inercia química. La industria del amoníaco utiliza condiciones de alta temperatura y alta presión para convertir N 2 y H 2 en NH 3 en la superficie de catalizadores sólidos. En condiciones ambientales, ciertos microorganismos pueden unirse y convertir N 2 en NH 3 mediante enzimas fijadoras de nitrógeno basadas en Fe (Mo/V). Aunque se han logrado grandes avances en la estructura y los intermediarios de las enzimas fijadoras de nitrógeno, la naturaleza de la unión del N 2 al sitio activo y el mecanismo detallado de la reducción del N 2 siguen siendo inciertos. Se han llevado a cabo varios estudios sobre la activación de N 2 con complejos de metales de transición para comprender mejor el mecanismo de reacción y desarrollar catalizadores para la síntesis de amoníaco en condiciones suaves. Sin embargo, hasta ahora, la conversión catalítica de N 2 en NH 3 mediante complejos de metales de transición sigue siendo un desafío. A pesar del papel crucial del vanadio en la fijación biológica de nitrógeno, existen pocos complejos de vanadio bien definidos que puedan catalizar la conversión de N 2 en NH 3 . En particular, los intermedios V(NxHy) obtenidos de las reacciones de transferencia de protones/electrones de N2 ligado siguen siendo desconocidos. En este documento, este artículo informa la reducción de nitrógeno a amoníaco catalizada por un complejo metálico de vanadio y el primer aislamiento y caracterización de un complejo intermedio de hidrazida neutro ([V]=NNH 2 ) a partir de un sistema activado por nitrógeno, con el proceso de conversión cíclica simulado por la reducción del complejo amino de vanadio protonado ([V]-NH 2 ) para obtener un compuesto de dinitrógeno y liberación de amoníaco. Estos hallazgos proporcionan información sin precedentes sobre el mecanismo de reducción de N 2 asociado con las enzimas fijadoras de nitrógeno FeV al combinar cálculos teóricos para dilucidar la posible conversión de nitrógeno en amoníaco a través de la vía distal en este sistema catalítico. El grupo del Prof. Dr. Shaowei Hu de la Universidad Normal de Beijing se dedica al desarrollo de complejos de metales de transición para la activación de pequeñas moléculas inertes. Recientemente, en colaboración con el grupo del Pr...

Cuantificación relativa y absoluta: aplicaciones EPR (ESR)

La técnica de resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) es el único método disponible para detectar directamente electrones desapareados en muestras. Entre ellos, el método cuantitativo EPR (ESR) puede proporcionar el número de espines de electrones desapareados en una muestra, lo cual es esencial para estudiar la cinética de la reacción, explicar el mecanismo de reacción y las aplicaciones comerciales. Por lo tanto, la obtención de números de espín de electrones no apareados de muestras mediante técnicas de resonancia paramagnética de electrones ha sido un tema candente de investigación. Se encuentran disponibles dos métodos principales de resonancia paramagnética electrónica cuantitativa: EPR cuantitativa relativa (ESR) y EPR cuantitativa absoluta (ESR). Método EPR cuantitativo relativo (ESR) El método EPR cuantitativo relativo se logra comparando el área integrada del espectro de absorción EPR de una muestra desconocida con el área integrada del espectro de absorción EPR de una muestra estándar. Por lo tanto, en el método EPR cuantitativo relativo, es necesario introducir una muestra estándar con un número conocido de espines. El tamaño del área integrada del espectro de absorción EPR no sólo está relacionado con el número de espines de electrones desapareados en la muestra, sino también con la configuración de los parámetros experimentales, la constante dieléctrica de la muestra, el tamaño y la forma de la muestra. y la posición de la muestra en la cavidad resonante. Por lo tanto, para obtener resultados cuantitativos más precisos en el método EPR cuantitativo relativo, la muestra estándar y la muestra desconocida deben ser similares en naturaleza, similares en forma y tamaño, y estar en la misma posición en la cavidad resonante. Fuentes de errores cuantitativos de EPR Método Cuantitativo Absoluto EPR (ESR) El método EPR cuantitativo absoluto significa que el número de espines de electrones desapareados en una muestra se puede obtener directamente mediante pruebas EPR sin utilizar una muestra estándar. En experimentos de EPR cuantitativos absolutos, para obtener directamente el número de espines de electrones desapareados en una muestra, el valor del área integral cuadrática del espectro de EPR (generalmente el espectro diferencial de primer orden) de la muestra que se va a probar, los parámetros experimentales, Se necesitan el volumen de muestra, la función de distribución de la cavidad de resonancia y el factor de corrección. El número absoluto de espines de electrones no apareados en la muestra se puede obtener directamente obteniendo primero el espectro EPR de la muestra mediante la prueba EPR, luego procesando el espectro diferencial de primer orden EPR para obtener el valor del segundo área integrada y luego combinando el parámetros experimentales, volumen de muestra, función de distribución de cavidad resonante y factor de corrección. Espectroscopia de resonanci...

CIQTEK EPR (ESR) impulsa la investigación de sensores de nanoespín

Basados en propiedades cuánticas, los sensores de espín de electrones tienen una alta sensibilidad y pueden usarse ampliamente para probar diversas propiedades fisicoquímicas, como el campo eléctrico, el campo magnético, la dinámica molecular o proteica y las partículas nucleares u otras. Estas ventajas únicas y posibles escenarios de aplicación hacen de los sensores basados en espín una dirección de investigación candente en la actualidad. Sc 3 C 2 @C 80 tiene un espín electrónico altamente estable protegido por una jaula de carbono, que es adecuada para la detección de adsorción de gases dentro de materiales porosos. Py-COF es un material estructural orgánico poroso de reciente aparición con propiedades de adsorción únicas, que se preparó utilizando un bloque de construcción autocondensante con un grupo formilo y un grupo amino. preparado con un tamaño de poro teórico de 1,38 nm. Por lo tanto, una unidad de metalofullereno Sc 3 C 2 @C 80 (~ 0,8 nm de tamaño) puede entrar en uno de los nanoporos de Py-COF. Taishan Wang, investigador del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China, desarrolló un sensor de nanogiro basado en fullereno metálico para detectar la adsorción de gas dentro de una estructura orgánica porosa. El metal paramagnético fullereno, Sc 3 C 2 @C 80 , se incrustó en los nanoporos de una estructura orgánica covalente a base de pireno (Py-COF). El N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 y C 3 H 8 adsorbidos dentro del Py-COF incrustado con la sonda de espín Sc 3 C 2 @C 80 se registraron utilizando la técnica EPR (CIQTEK EPR200-Plus ).Se demostró que las señales EPR del Sc 3 C 2 @C 80 incrustado se correlacionaban regularmente con las propiedades de adsorción de gas del Py-COF. Los resultados del estudio se publicaron en Nature Communications con el título "Sensor de nanoespín integrado para sondaje in situ de adsorción de gas dentro de estructuras orgánicas porosas". Sondeo de las propiedades de adsorción de gas de Py-COF utilizando el espín molecular de Sc 3 C 2 @C 8 En el estudio, los autores utilizaron un metalofullereno con propiedades paramagnéticas, Sc 3 C 2 @C 80 (~0,8 nm de tamaño), como sonda de espín incrustada en un nanoporo de COF a base de pireno (Py-COF) para detectar la adsorción de gas. dentro de Py-COF. Luego, se investigaron las propiedades de adsorción de Py-COF para los gases N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6 y C 3 H 8 registrando las señales incrustadas de Sc 3 C 2 @C 80 EPR. Se muestra que las señales EPR de Sc 3 C 2 @C 80 siguen regularmente las propiedades de adsorción de gas de Py-COF. Y a diferencia de las mediciones de isoterma de adsorción convencionales, este sensor de nanogiro implantable puede detectar la adsorción y desorción de gas mediante monitoreo in situ en tiempo real. El sensor de nanogiro propuesto también se utilizó para investigar las propiedades de adsorción de gas de la estructura organo...

Doble resonancia electrón-electrón (DEER) en el análisis de la estructura del ADN: aplicaciones EPR (ESR)

Desde la década de 1950, cuando Watson y Crick propusieron la estructura clásica de doble hélice del ADN, el ADN ha estado en el centro de la investigación en ciencias biológicas. El número de las cuatro bases del ADN y su orden de disposición dan lugar a la diversidad de los genes, y su estructura espacial afecta la expresión genética. Además de la estructura tradicional de doble hélice del ADN, los estudios han identificado una estructura especial de ADN de cuatro cadenas en las células humanas, el cuádruplex G, una estructura de alto nivel formada por el plegamiento de ADN o ARN rico en repeticiones en tándem de guanina (G ), que es particularmente alto en las células G que se dividen rápidamente, son particularmente abundantes en las células que se dividen rápidamente (p. ej., células cancerosas). Por lo tanto, los G-quadruplex pueden usarse como objetivos farmacológicos en la investigación contra el cáncer. El estudio de la estructura del G-quadruplex y su modo de unión a los agentes aglutinantes es importante para el diagnóstico y tratamiento de las células cancerosas. Representación esquemática de la estructura tridimensional del G-quadruplex. Fuente de la imagen: Wikipedia Doble resonancia electrón-electrón (CIERVO) El método EPR dipolar pulsado (PDEPR) se ha desarrollado como una herramienta confiable y versátil para la determinación de estructuras en biología estructural y química, proporcionando información de distancia a nanoescala mediante técnicas de PDEPR. En los estudios de estructura de G-quadruplex, la técnica DEER combinada con el etiquetado de espín dirigido al sitio (SDSL) puede distinguir los dímeros de G-quadruplex de diferentes longitudes y revelar el patrón de unión de los agentes de unión de G-quadruplex al dímero. Diferenciación de dímeros cuádruplex G de diferentes longitudes utilizando tecnología DEER Usando Cu(piridina)4 como etiqueta de espín para medir la distancia, el complejo Cu(piridina)4 plano tetragonal se unió covalentemente al cuádruplex G y la distancia entre dos Cu2+ paramagnéticos en el monómero cuaternario G apilado en π se midió detectando interacciones dipolo-dipolo para estudiar la formación del dímero. [Cu2+@A4] (TTLGGG) y [Cu2+@B4] (TLGGGG) son dos oligonucleótidos con secuencias diferentes, donde L denota el ligando. Los resultados DEER de [Cu2+@A4]2 y [Cu2+@B4]2 se muestran en la Figura 1 y la Figura 2. A partir de los resultados DEER, se puede obtener que en los dímeros [Cu2+@A4]2, la distancia promedio de un solo Cu2+ -Cu2+ es dA=2,55 nm, el extremo 3' del G-quadruplex forma el dímero G-quadruplex mediante apilamiento de cola, y el eje gz de dos etiquetas de espín de Cu2+ en el dímero G-quadruplex está alineado en paralelo. La distancia de apilamiento de [Cu2+@A4]2 π es más larga (dB-dA = 0,66 nm) en comparación con los dímeros de [Cu2+@A4]2. Se confirmó que cada monómero [Cu2+@B4] contiene un tetrámero G adicional, resultado que concuerda totalmente con las distancias esper...

Baterías de iones de litio: aplicaciones EPR (ESR)

Las baterías de iones de litio (LIB) se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos, almacenamiento en redes eléctricas y otros campos debido a su tamaño pequeño, peso ligero, alta capacidad de batería, ciclo de vida prolongado y alta seguridad. La tecnología de resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) puede sondear de forma no invasiva el interior de la batería y monitorear la evolución de las propiedades electrónicas durante la carga y descarga de los materiales de los electrodos en tiempo real, estudiando así el proceso de reacción de los electrodos cerca del estado real. . Poco a poco está desempeñando un papel insustituible en el estudio del mecanismo de reacción de las baterías. Composición y principio de funcionamiento de la batería de iones de litio. Una batería de iones de litio consta de cuatro componentes principales: el electrodo positivo, el electrodo negativo, el electrolito y el diafragma. Se basa principalmente en el movimiento de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo (incrustación y desincrustación) para funcionar. Fig. 1 Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio En el proceso de carga y descarga de la batería, los cambios en las curvas de carga y descarga en los materiales positivos y negativos generalmente van acompañados de varios cambios microestructurales, y la disminución o incluso la falla del rendimiento después de un ciclo de tiempo prolongado a menudo está estrechamente relacionada con la carga y descarga de la batería. cambios. Por tanto, el estudio de la relación constitutiva (estructura-rendimiento) y el mecanismo de reacción electroquímica es la clave para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio y también es el núcleo de la investigación electroquímica. Tecnología EPR (ESR) en baterías de iones de litio Existen varios métodos de caracterización para estudiar la relación entre estructura y rendimiento, entre los cuales, la técnica de resonancia de espín electrónico (ESR) ha recibido cada vez más atención en los últimos años debido a su alta sensibilidad, no destructiva y monitorización in situ. En las baterías de iones de litio, utilizando la técnica ESR, se pueden estudiar metales de transición como Co, Ni, Mn, Fe y V en materiales de electrodos, y también se puede aplicar para estudiar los electrones en el estado fuera de dominio. La evolución de las propiedades electrónicas (p. ej., cambio de valencia del metal) durante la carga y descarga de los materiales de los electrodos provocará cambios en las señales EPR (ESR). El estudio de los mecanismos redox inducidos electroquímicamente se puede lograr mediante el monitoreo en tiempo real de los materiales de los electrodos, lo que puede contribuir a mejorar el rendimiento de la batería. Tecnología EPR (ESR) en materiales de electrodos inorgánicos En las baterías de iones de litio, los materiale...

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