原位變溫低場核磁共振系統(tǒng)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(zhì)或糖蛋白質(zhì).自二十世紀發(fā)現(xiàn)以來,研究對象先后從極區(qū)魚類,昆蟲,轉(zhuǎn)移到植物材料上。

抗凍蛋白是生活在寒冷區(qū)域的生物經(jīng)過長期自然選擇進化產(chǎn)生的一類用于防止生物體內(nèi)結(jié)冰而導致生物體死亡的功能性蛋白質(zhì)。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(diào)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(zhì)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(zhì)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(tài)發(fā)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(zhì)的協(xié)同作用.在植物體內(nèi),熱滯效應并不明顯,而冰重結(jié)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(tǒng)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(tǒng)是指可以實現(xiàn)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(tǒng)。該系統(tǒng)可同時實現(xiàn)弛豫分析和磁共振成像功能。

傳統(tǒng)的低場核磁共振系統(tǒng)是常溫測試系統(tǒng)，測試過程中樣品的溫度保持與實驗室溫度（環(huán)境溫度）一致，檢測到的數(shù)據(jù)與樣品在室溫下的特性相關(guān)。而原位變溫低場核磁共振系統(tǒng)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(guān)研究。

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