原位變溫低場核磁共振系統用于抗凍蛋白分子動力學分析

原位變溫低場核磁共振系統用于抗凍蛋白分子動力學分析

什么是抗凍蛋白？

抗凍蛋白是一種能抑制冰晶生長的蛋白質或糖蛋白質.自二十世紀發現以來,研究對象先后從極區魚類,昆蟲,轉移到植物材料上。

抗凍蛋白是生活在寒冷區域的生物經過長期自然選擇進化產生的一類用于防止生物體內結冰而導致生物體死亡的功能性蛋白質。對于抗凍蛋白抗凍機制的研究有助于揭開冰晶成核、生長和冰晶形貌調控的分子層面的機理。

抗凍蛋白生長機制的模型

抗凍蛋白吸附在冰晶表面,通過EAFC3效應抑制其生長.機制的模型為:一般晶體的生長垂直于晶體的表面,假如雜質分子吸附于冰生長通途的表面,那么需要在外加一推動力(冰點下降),促使冰在雜質間生長.由于曲率增大,使邊緣的表面積也增加.因表面張力的影響,增加表面積將使體系的平衡狀態發生改變,從而冰點降低。通過對抗凍植物抗凍活性的研究,認為抗凍植物形成了一種特殊的控制胞外冰晶形成的機制,即抗凍蛋白和冰核聚物質的協同作用.在植物體內,熱滯效應并不明顯,而冰重結晶抑制效應顯著.吸附抑制學說是否適應于植物有待于進一步的證實.

原位變溫低場核磁共振系統用于抗凍蛋白分子動力學分析

原位變溫低場核磁共振系統是指可以實現在線原位改變樣品溫度，并在設置溫度下對樣品進行原位測量的低場核磁共振系統。該系統可同時實現弛豫分析和磁共振成像功能。

傳統的低場核磁共振系統是常溫測試系統，測試過程中樣品的溫度保持與實驗室溫度（環境溫度）一致，檢測到的數據與樣品在室溫下的特性相關。而原位變溫低場核磁共振系統可對樣品進行程序控溫（高低溫），并進行原位檢測，可研究不同溫度下樣品的特性。可對樣品進行冷凍過程、干燥過程、蒸煮過程、樣品冰點、食品變性過程等相關研究。

原位變溫低場核磁共振系統是在常規低場核磁共振系統上加配了變溫探頭、控溫硬件以及控溫軟件。系統樣機如下圖：