МЕЖДУНАРОДНЫЙ ТОМОГРАФИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
Сибирского Отделения Российской Академии Наук
RU | EN




Важнейшие результаты

16 марта 2020г.

Впервые в мире в хрусталиках пресноводных рыб был обнаружен овотиол (OSH) – один из самых мощных антиоксидантов, существующих в живой природе. Ранее OSH находили только в тканях морских беспозвоночных. Обнаружение OSH в миллимольных концентрациях в хрусталиках рыб меняет современную концепцию окислительно-восстановительных процессов в хрусталике: OSH дезактивирует активные формы кислорода (ROS), а глутатион восстанавливает окисленный овотиол OSSO.

 

Работа опубликована: Yanshole, V.V.; Yanshole, L.V.; Zelentsova, E.A.; Tsentalovich, Yu. P. Ovothiol A is the Main Antioxidant in Fish Lens. Metabolites, 9(5), 95. 2019 (DOI: 10.3390/metabo9050095)

5 февраля 2020г.

   

В недавней работе сотрудников МТЦ впервые предложен оригинальный и эффективный метод исследования проницаемости металл-органических каркасов с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Результаты опубликованы в престижном журнале:


D. M. Polyukhov, A. S. Poryvaev, S. A. Gromilov, M. V. Fedin // Precise Measurement and Controlled Tuning of Effective Window Sizes in ZIF-8 Framework for Efficient Separation of Xylenes // Nano Letters 19 (2019) 6506-6510.  10.1021/acs.nanolett.9b02730

Металл-органические каркасы (англ. MOF) являются перспективными наноматериалами для разделения молекул с близкими размерами и структурами, такими как, например, различные изомеры. Эффективность разделения может быть значительно повышена, если апертуры наноразмерных окон, контролирующих диффузию конкретной молекулы внутрь полостей, точно настраиваются внешними воздействиями. В нашей работе предложен новый подход для точного измерения размеров окон в металл-органическом каркасе ZIF-8, который далее использован для эффективного разделения изомеров ксилола, что имеет большое практическое значение. Был синтезирован ZIF-8 со встроенными в поры стабильными нитроксильными радикалами, позволяющий с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) in situ осуществлять измерения диффузии различных гостевых молекул сквозь материал. Незначительное изменение температуры в пределах 298–333 К позволило произвести подстройку апертур окон и достичь оптимальных условий для разделения p-, m- и о-ксилолов с эффективностью до 92–95%. Разработанная методология дает более глубокое понимание стерических и кинетических аспектов молекулярной диффузии в ZIF-8 и определяет стратегии оптимизации других приложений металл-органических каркасов к задачам разделения.

5 декабря 2019г.

Развитие метода медицинской визуализации требует создание новых технологий и новых контрастных веществ, направленных как на уменьшение времени сканирования, так и на получение новой информации. Поэтому, в контексте возможных медицинских и немедицинских приложений метода МРТ, получение гетероядерной гиперполяризации более чем оправданно и актуально, и обусловлено как большими временами жизни гиперполяризации,  так и значительными коэффициентами усиления сигнала ЯМР. Получение гетероядерной SABRE поляризации на  ядрах 15N является одним из путей решения данной проблемы.  Дальфампридин или 4-аминопиридин является препаратом, который может значительно уменьшить симптомы рассеянного склероза. Он не влияет на течение самого заболевания, но используется для симптоматического улучшения ходьбы у взрослых.  В ходе исследования использовали подход SLIC-SABRЕ для переноса гиперполяризации от параводорода к ядрам 15N дальфампридина (FAM) и 4-диметиламинопиридина (DMAP) для установления возможности получения 15N МРТ изображений FAM и DMAP при естественном содержании изотопов 15N. Значительные уровни усиления сигнала15N ЯМР для DMAP, были использованы для 15N МРТ при естественном содержании изотопа 15N. Впервые применение подхода SLIC-SABRЕ позволило получить 15N МРТ изображение субстрата при естественном содержании ядер 15N с хорошим отношением сигнал/шум и высоким пространственным разрешением. Таким образом, был реализован очень эффективный подход для гиперполяризации 15N биосовместимой молекулы. Высокие уровни поляризации 15N (около 8%) позволили впервые продемонстрировать 15N МРТ при естественном содержании ядер 15N (0.3%).

Результаты опубликованы в журнале Chemistry - A European Journal. 15 N Hyperpolarization of Dalfampridine at Natural Abundance for Magnetic Resonance Imaging. I. V. Skovpin, A. Svyatova, N. Chukanov, E. Y. Chekmenev, K. V. Kovtunov, I. V. Koptyug. Chemistry - A European Journal. 25 (55), 12694-12697. (DOI: 10.1002/chem.201902724)



7 ноября 2019г.

   

В недавней работе сотрудников МТЦ (совместно с коллегами из НИОХ СО РАН) впервые показано, что фотовозбужденные триплетные фуллерены могут быть успешно использованы как спиновые метки для измерения расстояний на нанометровой шкале в биомолекулах с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).

Результаты опубликованы в престижном журнале:


O. A. Krumkacheva, I. O. Timofeev, L. V. Politanskaya, Y. F. Polienko, E. V. Tretyakov, O. Yu. Rogozhnikova, D. V. Trukhin, V. M. Tormyshev, A. S. Chubarov, E. G. Bagryanskaya, M. V. Fedin // Triplet Fullerenes as Prospective Spin Labels for Nanoscale Distance Measurements by Pulsed Dipolar EPR // Angew. Chem. Int. Ed. 58 (2019) 13271–13275.  10.1002/anie.201904152

Точные измерения нанометровых расстояний с помощью спектроскопии импульсного ЭПР играют важную роль в структурных исследованиях биомолекул. Свойства спиновых меток, используемых в этом подходе, определяют пределы чувствительности, достижимые расстояния и близость к биологическим условиям. В данной работе впервые предложено и апробировано использование фотовозбужденных фуллеренов в качестве спиновых меток для измерения расстояний методами импульсной дипольной ЭПР спектроскопии. Гиперполяризация и более узкий спектр фуллеренов по сравнению с другими триплетами (например, порфиринами) повышают чувствительность, а превосходные релаксационные свойства позволяют проводить измерения вплоть до температуры, близкой к комнатной. Данный подход продемонстрирован на модельных парах фуллерен-нитроксильный радикал и фуллерен-триарилметильный радикал, а также на супрамолекулярном комплексе фуллерена со спин-меченным белком. В связи с этим, фотовозбужденные триплетные фуллерены можно рассматривать как новые спиновые метки с выдающимися спектроскопическими свойствами для будущих структурных исследований биомолекул.

 

 

16 октября 2019г.

Спектроскопия ЯМР в двух измерениях является одним из наиболее важных спектроскопических методов изучения биологически важных молекул. Однако, ввиду относительно низкой чувствительности ЯМР спектроскопии, для получения таких спектров зачастую требуются десятки минут и даже часы. В работе продемонстрирована возможность регистрации биоактивного аналога пептида SFTI-1 (ингибитора трипсина подсолнечника -1) и использованием индуцируемой параводородом поляризации ядер (ИППЯ) и ультрабыстрой двумерной ЯМР спектроскопии. Для генерации ИППЯ применялось мечение пептида O-пропаргил-тирозином, что позволило добиться усиления сигналов в одномерных спектрах ЯМР в 1,200 раз. Наличие таких значительных усилений сигналов позволило получить двумерные спектры ЯМР всего за 10 секунд в образцах с низкой концентрацией SFTI-1 – для регистрации спектров применялись методы ультрабыстрой ЯМР спектроскопии. Работа выполнена совместно с учеными из Технического университета Дармштадта (Германия)

 

Результаты опубликованы в статье в журнале “Chemistry, a European Journal («горячая статья», графический реферат размещен на обложке журнала), DOI: 10.1063/1.5079436



Результаты прошлых лет