HIGH FREQUENCY EPR OF VIABLE BIOLOGICAL SYSTEMS

可行生物系统的高频 EPR

• 批准号: 6120643
• 负责人: ALEX I. SMIRNOV
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: UNIVERSITY OF ILLINOIS AT CHICAGO
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 1998-04-15 至 1999-11-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/6120643
• 关键词: animal tissue; biological products; biomedical resource

Over the past decade it has been shown that very high frequency (VHF) EPR offers great advantages in many types of experiments. However, to date we have seen no documented attempts to apply this technique to viable biological systems. The reasons for this are both technical and psychological: the sample volume at W-band (95 GHz) could be 1000-fold smaller than at conventional X-band, and microwave losses are somewhat higher. In the present work we demonstrate the prospects for VHF EPR in cellular studies. The VHF EPR has a better absolute point sensitivity, which is essentially needed in studies of small objects (like a single cell) or surfaces, including cellular membranes. The better g-value resolution offered by VHF EPR enables one to separate spectroscopically different kinds of nitroxide radicals within the same system, or radicals in different molecular environments (e.g. to distinguish more clearly between nitroxide molecules dissolved in lipids, membranes, and aqueous phase of the cell). Another possible application of VHF EPR spectroscopy and imaging is in cryobiology, where nitroxide spin probes could be used to follow redistribution processes in cells during freezing.

在过去的十年中，已经表明非常高的频率 (VHF) EPR 在许多类型的实验中具有巨大的优势。 然而，迄今为止，我们还没有看到任何有记录的尝试应用此方法 可行的生物系统的技术。 造成这种情况的原因有两个 技术和心理：W 频段 (95 GHz) 的样本量 可能比传统 X 波段小 1000 倍，而微波 损失要高一些。 在目前的工作中，我们展示了 VHF EPR 在细胞研究中的前景。 VHF EPR 具有更好的 绝对点灵敏度，这在研究中是必需的 小物体（如单个细胞）或表面，包括细胞 膜。 VHF EPR 提供更好的 g 值分辨率，使 一种通过光谱分离不同种类硝基氧的方法 同一体系内的自由基，或不同分子中的自由基 环境（例如，更清楚地区分硝基氧 溶解在脂质、膜和水相中的分子 细胞）。 VHF EPR 光谱的另一种可能应用 成像属于低温生物学，可以使用硝基氧自旋探针 跟踪冷冻过程中细胞的重新分配过程。