Benchtop Q-Band Pulsed EPR Spectrometer for Intermolecular Distance Measurements
用于分子间距离测量的台式 Q 波段脉冲 EPR 光谱仪
基本信息
- 批准号:10010151
- 负责人:
- 金额:$ 22.73万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-08-10 至 2022-02-09
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Alzheimer&aposs DiseaseCell physiologyCollaborationsComplexComputersCouplingCryoelectron MicroscopyDefectDevelopmentDiseaseElectromagneticsElectron Spin Resonance SpectroscopyElectronsElementsExtravasationFrequenciesFundingGoalsHandHealthHeartLiquid substanceMagnetic Resonance SpectroscopyMeasurementMeasuresMechanical StressMechanicsMembrane ProteinsMethodsMorphologic artifactsNMR SpectroscopyNon-Insulin-Dependent Diabetes MellitusParkinson DiseasePerformancePhasePhysiologic pulsePhysiological ProcessesPlayProblem SolvingProliferatingProtein DynamicsProteinsResearchResearch PersonnelResidual stateResolutionResourcesRoleSamplingScientistShapesSignal TransductionSiteSmall Business Innovation Research GrantSpectrum AnalysisSpin LabelsStandardizationStructureSystemTechniquesTemperatureTimeTrainingUnited States National Institutes of HealthVariantX-Ray Crystallographybasecost effectivecryostatdesignelectric fieldexperimental studyimprovedinstrumentinstrumentationinterestmacromoleculemicrowave electromagnetic radiationoperationpreventprogramsprotein structureprototypesimulationstructural biologythree dimensional structuretoolvector
项目摘要
Project Summary / Abstract
Complex bio-macromolecules such as membrane proteins play crucial roles in many cellular and
physiological processes and specific defects are associated with many known. Determining their three-
dimensional structures is one of the main objectives in structural biology and the NIH devotes considerable
resources towards this goal. In recent years, pulse EPR spectroscopy, in particular Double Electron-Electron
Resonance (DEER) has contributed valuable structural constraints to solve structures of bio-macromolecules.
However, currently these methods are only available to experts in the field because operating the complex
instrument requires lots of training making it difficult for a non-EPR expert to access this highly valuable
information.
State-of-the-art spectrometer configurations may be the most versatile option, however, many features
of current commercially available systems are unnecessary or overly complicated. Options such as continuous
wave (cw) EPR are unnecessary, when the main objective is to measure distances. In addition, it is also often
overwhelming to applications scientist that are not experts in pulsed EPR spectroscopy. Today, much of the
experiment setup and processing can be automated and standardized. Current commercial solutions do not
come equipped with these streamlined features. With DEER becoming more popular it is time to propose a
solution that is geared specifically towards distance measurements than creating a universal research
instruments. Removing unnecessary options and focusing only on DEER spectroscopy will allow us to design a
compact, turn-key instrument.
In this SBIR application we propose to develop a compact, turn-key Q-band pulsed EPR spectrometer
for pulsed dipolar spectroscopy. The system will feature a liquid cryogen-free magnet and cryostat, a low-Q but
high-sensitivity resonator and a compact, EPR bridge with state-of-the-art pulse shaping capabilities. The system
will fully computer controlled and easy to operate with minimal training.
The successful development of this compact, Q-band pulsed EPR spectrometer will provide researchers
access to turn-key instrumentation allowing them to easily incorporate experiments such as DEER in their
research. This will greatly proliferate the method and is of large interest to many projects funded by the U.S.
National Institutes of Health.
项目概要/摘要
膜蛋白等复杂的生物大分子在许多细胞和生物体中发挥着至关重要的作用。
生理过程和特定缺陷与许多已知的相关。确定他们的三
维度结构是结构生物学的主要目标之一,NIH 投入了大量资金
资源来实现这一目标。近年来,脉冲EPR光谱,特别是双电子-电子
共振(DEER)为解决生物大分子的结构提供了有价值的结构约束。
然而,目前这些方法仅适用于该领域的专家,因为操作复杂
仪器需要大量培训,这使得非 EPR 专家很难获得这一极具价值的工具
信息。
最先进的光谱仪配置可能是最通用的选择,但是,许多功能
当前商用系统的一些部分是不必要的或过于复杂的。选项如连续
当主要目标是测量距离时,波 (cw) EPR 是不必要的。此外,还经常
对于不是脉冲 EPR 光谱学专家的应用科学家来说,这是难以承受的。今天,大部分
实验设置和处理可以自动化和标准化。目前的商业解决方案不
配备了这些简化的功能。随着 DEER 变得越来越流行,是时候提出一个
专门针对距离测量的解决方案,而不是创建通用研究
仪器。删除不必要的选项并仅关注 DEER 光谱将使我们能够设计一个
紧凑的交钥匙仪器。
在此 SBIR 应用中,我们建议开发一款紧凑型交钥匙 Q 波段脉冲 EPR 光谱仪
用于脉冲偶极光谱。该系统将采用无液体冷冻剂磁体和低温恒温器,这是一种低 Q 但
高灵敏度谐振器和具有最先进脉冲整形功能的紧凑型 EPR 电桥。系统
将完全由计算机控制,并且只需最少的培训即可轻松操作。
这种紧凑型 Q 波段脉冲 EPR 光谱仪的成功开发将为研究人员提供
使用交钥匙仪器使他们能够轻松地将 DEER 等实验纳入他们的实验中
研究。这将极大地推广该方法,并且引起美国资助的许多项目的浓厚兴趣。
美国国立卫生研究院。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Thorsten Maly其他文献
Thorsten Maly的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Thorsten Maly', 18)}}的其他基金
Compact Pulse Slicer for High-Power Submillimeter Waves
适用于高功率亚毫米波的紧凑型脉冲限幅器
- 批准号:
10081781 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
A High Power, Broadband 395 GHz Gyrotron Amplifier for DNP-NMR and EPR Spectroscopy
用于 DNP-NMR 和 EPR 光谱分析的高功率宽带 395 GHz 回旋放大器
- 批准号:
10442892 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
Benchtop Q-Band Pulsed EPR Spectrometer for Intermolecular Distance Measurements
用于分子间距离测量的台式 Q 波段脉冲 EPR 光谱仪
- 批准号:
10668508 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
A High Power, Broadband 395 GHz Gyrotron Amplifier for DNP-NMR and EPR Spectroscopy
用于 DNP-NMR 和 EPR 光谱分析的高功率宽带 395 GHz 回旋放大器
- 批准号:
10442892 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
Benchtop Q-Band Pulsed EPR Spectrometer for Intermolecular Distance Measurements
用于分子间距离测量的台式 Q 波段脉冲 EPR 光谱仪
- 批准号:
10484084 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
Compact Pulse Slicer for High-Power Submillimeter Waves
适用于高功率亚毫米波的紧凑型脉冲限幅器
- 批准号:
10227252 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
A High Power, Broadband 395 GHz Gyrotron Amplifier for DNP-NMR and EPR Spectroscopy
用于 DNP-NMR 和 EPR 光谱分析的高功率宽带 395 GHz 回旋放大器
- 批准号:
10010144 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
A Resonator for Pulsed ODNP Spectroscopy to Study Surface Hydration Dynamics
用于研究表面水合动力学的脉冲 ODNP 光谱谐振器
- 批准号:
10325293 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
An ODNP Probe to Study Hydration Dynamics in Membrane Protein
用于研究膜蛋白水合动力学的 ODNP 探针
- 批准号:
9265623 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
An ODNP Probe to Study Hydration Dynamics in Membrane Protein
用于研究膜蛋白水合动力学的 ODNP 探针
- 批准号:
9896838 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
相似国自然基金
SVCI疾病进展中多尺度脑结构-功能耦合演变规律的研究
- 批准号:82302142
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
新的先天性甲减致病基因CNTN6突变导致疾病的发生及其机制研究
- 批准号:82301943
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于纸基微流控芯片的食源性疾病致病因子即时检测技术研究
- 批准号:22304022
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
索拉非尼通过诱导调节性T细胞抑制自身免疫性疾病的研究
- 批准号:32370955
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于域自适应的皮肤镜征象识别及脱发疾病智能诊断模型
- 批准号:62373324
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Impact of phagocytosis on amyloid beta-induced pathology
吞噬作用对β淀粉样蛋白诱导的病理学的影响
- 批准号:
10724363 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
PET Tracer for Imaging of Lung Inflammation
用于肺部炎症成像的 PET 示踪剂
- 批准号:
10682270 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
NUP50 as a modifier and risk factor for TDP-43 pathology in FTD/ALS
NUP50 作为 FTD/ALS 中 TDP-43 病理的修饰剂和危险因素
- 批准号:
10800366 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
Development of CM-CS1 CAR Treg to Treat Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)
开发 CM-CS1 CAR Treg 治疗肌萎缩侧索硬化症 (ALS)
- 批准号:
10696512 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别:
Resistance exercise to mitigate glucocorticoid myopathy during Alzheimer’s
抗阻运动可减轻阿尔茨海默病期间的糖皮质激素肌病
- 批准号:
10667849 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 22.73万 - 项目类别: