백색皮书
超稳定飞稳定飞秒放大器助助력이생성물체와 표면활용성 研究中实现高数据输出
综述
적의 实验室研究人员活性剂的功能.他们使사용基于Astrella 超快激光放大器적의 이진광 옥외광 谱装置, 这套装置不仅操work简便,稳定性高,而且效率高,可提供大实验数据。
자연스러운 생물과 과일의 표면 활동성
Baiz 教授解释了他的研究动机:“表面活性剂와脂质膜的传统研究针对的文是单一类型的.传统研究结果并不完全适用于自然界的生物膜.例如,生物膜包含数百甚至数千种不同的脂质。向于向高效率进化, 所以这种는 의욕적 인 화학 다 样性无疑有着要的目的입니다. 우리는 控细胞功能的蛋白质的折叠过程中所起的작물을 사용하고 있습니다."他补充说,类似 의 화학 다 样性也存은 于用于油回收와 润滑等工业表면활성剂领域에서 사용됩니다.无论这些表면活性剂是来自석화资源还是生物资源(如棕榈油) , city是们进行表征。
“이중광학의 원리很好理解,但实施起来往往不常复杂。”
이중광선외광선적独特能력
이중외광선是 Baiz 课题组은 其研究中经常使사용용工具之一입니다. 일반적으로 FTIR(傅里叶变换光谱仪)은 다른 유형의 제품과 동일하지 않습니다.每个吸收峰对应은동일한분리전자가 아닙니다.然后将数据绘 제조사는 为两个频率坐标轴 的 two维等高线图 입니다. 如图 1 所示, 颜color强島表示信号强degree. [1]
为什么? 这种复杂的实验方法可以获得其他方法测不来的结果? 비对角峰의 存재表明这两种分子振动是耦合振动(共用一个或多个原子 ,或者 某种化ics 互作用中紧密振动).例如,峰形揭示了均匀 and 不均匀的 这反过来又提供了分子与周围环境态信息。还可以过建模提取其他更详细的信息。
所示,样product由包含所感兴趣频率的两个飞秒泵浦脉冲激发。然后复扫描个泵浦脉冲之间的延迟,并对探测脉冲进行傅里叶变换到频域. (类似于傅里叶核磁共振)。 探测脉冲也是包含所有感兴趣频率的宽带飞秒脉冲。该脉冲穿过样품은 后,将分散에서 单color仪上,检测它的频率입니다.由于光谱是使用激光脉冲进行测weight ,因此可以控泵浦探测脉冲の间的延迟,来研究不同影响因子,例如相干时间。
图 1:经二维红외광광량, 一对宽带中红外泵浦脉冲冲冲冲冲冲冲性 中引起振动干性.短暂延迟后,施加第三个宽带脉冲以产生三阶信号。 Baiz 实验室供图。
具多种功能的稳定实验系统
Baiz 指 Out," 2维红외광통신을 이용한 已被充分证明是是探测脂质膜中氢键动氢键动력학적인 방법.亲water/疏water差异决定了界면성质,与主体比,界面处的氢键更容易受到破坏。”Baiz补充说, 伸缩振动中获得伩振动中获得得寴, 2缩振动中获得得充说, 2维红외광선은 他的研究中的另一个优势是可以从羰基 (C=O) 입니다.大多数常见的脂质都有这些羰基, 它们是与水形成氢键的关键因素,因此这项技术不常适用于各种脂质的研究。 [2-3]
这个 2维红外光装置中的激光源使用是일관적인 Astrella,以及一个可调谐적광학연구량放大器(바카라 카지노 高意生产的带有 NDFG 功能的 TOPAS Prime)。 Astrella 一体化激光放大器,可产生 100 fs脉冲,中心波长约为 800 nm입니다. OPA/NDFG는 激光脉冲的波长可에서 整个中红外范围内进行调谐입니다. Baiz에서装置中,它通常被调谐到 5.7 到 6.2 微米之间的中心波长,对应于 1750-1580 cm-1 100 fs.脉冲宽島提供了足够的光谱范围,可同时探测脂质酯羰基化 合 分 과 蛋 白 质 酰 胺 羰 基 화 합 산물 .
"이중광선외광선분할법."
同时具备空间和时间分辨率
图 2 示意显示了 Baiz 实验室中使用 的二维红外光谱装置 主要部件.超快이维红외부 장치는 他们使사용정제 장치입니다.由于是는 서로 다른 광로 중산층입니다.这样적 인 研究人员使用商业化的脉冲整器 (PhaseTech Spectroscopy Inc. 의) Quickshape)来生成密集的激发脉冲,并且所有脉冲所来个光路中产生,从而大简化了实验。
바카라 카지노 高意 Astrella 信号延迟发生器(SDG Elite)的电子脉冲延迟功能,非常适用于二维红外光谱这类的实验。 在这种模式下,使用额外的紫外激光器来光触发化学反应,然后通过二维红外光谱进行跟踪。 [4] 类似于传统的“泵浦-探测”方法,可以将这种方法称为“紫外泵浦-二维红外探测”。 SDG Elite 的多个输出口用于同步不同的光学装置,如图 2 所示。
图 2:2D 红外光谱装置主要part件示意图. 바카라 카지노 高意 Astrella 系统包含 Vitara 振荡器、Revolution 泵浦激光器和钛宝석조대器。 Baiz 实验室供图。
激光器的稳定性可支持长时间的数据采集
Astrella 经过바카라 카지노는 HALT/HASS를 사용하여 HALT/HASS를 사용하고 있습니다.表示高加速应power筛选。 Baiz 将 Astrella의 출력 특성은 视为实验成功的关键因素。
这是因为实验中每个样제품 통常需要 16-24小时的数据采集时间, 并且激光输必须에서整个实验过程中保持完全稳定.数据采集时间长의 원因是信号强島低.他解释说:“이중 인터넷은 야외 광을 사용하는 것입니다.此외,我们使用同位素替换;将异质混合物中的某种脂质작성为研究对象,我们用碳 13 标记该脂质,将其 C=O伸缩基频率降低。 因此,如果目标脂质·总weight은 5 %,那就会使信号强島进一步下降。如果我们要进行时间依赖性研究,那么实验 的持续时间会变得更长。”
操作便捷性大幅降低了疫情对Baiz 实验室的影响
Baiz 实验室의 다명학 생과博士后共同使用一套に维红外光谱装置,这使得아스트렐라적의 정신과 활동을 함께하는 활동解释说: "학생공용법"为了使这种安排能够顺利, 公平地执行,我们需要합리안排它的使用需求。 借助 Astrella,我们实现了这一目标。实际上,我们发现激光器可以实现每周 7 天,每天 24 小时全天候连续运行,不用担心它会现의료외과障。 나는 당신의 마음에 드는 생각을 가지고 있습니다.只要遇到任何激光问题时,我们道可以立即得到支持。”Baiz Astrella의 응용 프로그램은 2020년에 출시됩니다.年疫情期间,这对于确保实验室工作效率尤为weight要。因此,对于超快激光放大器没多少使用经验的低年级science生来说,必须에서没有直接帮助或监督的情况下独立工.然而,这种人员限 Manufacturer 并没有降低我们实验室的工작품效率,仅 2020년 年,我们就提交了 10 篇论文。”
从这些two维红外研究中获得的独特信息
图 3显示了two维红外光谱获得的一些令人兴奋的结果,图中显示了脂膜中嵌入的蛋白质的模拟过程。 외부에서 传统观点认为疏水内部结构를 통해 접속할 수 있습니다.但来自素标记의 두 가지 유형의 야외 광선 기술은 膜核心内有显著的渗透입니다.模拟。 우리는 1 nm의 적위도, 물분자 也可以与主链형 건설 氢键에 即使이 있습니다.直观起见,将周围的脂质显示为半透明,仅显示多肽周围的水分子。 脂质头基的平均位置以虚线表示。
“대학생제국은 实验室工작동을 하고 있습니다. "
图 3:疏水膜环境中的水渗透.
바이즈 实验室供图。
总结
이중외광학是一种研究화학单键的强大技术。일체화전체자动超快激光器적당한 방법, 의의 있는 의의 있는 FTIR等成熟의 常规捷性과 可靠性이 유사하다.
参考文献
[1] Flanagan, Jennifer C., Mason L. Valentine, Carlos R. Baiz. “지질-물 인터페이스의 초고속 역학.” 화학 연구에 대한 설명 53.9(2020): 1860-1868.
[2] Flanagan, Jennifer C., Alfredo E. Cardenas, Carlos R. Baiz. "지질-물 인터페이스의 초고속 분광학: 막횡단 크라우딩이 H-결합 역학을 구동합니다." 물리화학저널 11.10(2020): 4093-4098.
[3] Flanagan, Jennifer C., Carlos R. Baiz. "부위별 펩타이드 프로브는 지질막에 묻혀 있는 물을 감지합니다." 생물물리학 저널 116.9(2019): 1692-1700.
[4] Flanagan, Jennifer C., Carlos R. Baiz.