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研究人員獲得世界首張單個蛋白質分子磁共振譜

閱讀：99發布時間：2015-3-24

研究人員利用鉆石中的氮—空位點缺陷作為量子探針，選取了細胞分裂中的一種重要蛋白為探測對象。他們首先將蛋白從細胞中分離并將標記物（氮氧自由基）固定在蛋白的特定位置，然后將此蛋白分子放在鉆石表面，此時標記物距離“鉆石探針"約10納米，會產生僅相當于地磁場1/16的極微弱的磁信號。“鉆石探針"具有感知極弱磁信號的能力，在激光和微波操控下，它形成一個量子傳感器，將單分子信號轉化為光學信號而加以檢測。研究人員在室溫大氣條件下獲取了單個蛋白質分子的磁共振譜，并通過對比不同磁場下的多組磁共振譜的特征，獲取了它的動力學性質。
該研究不僅將磁共振技術的研究對象從數十億個分子推進到單個分子，并且“室溫大氣"的實驗環境為該技術未來在生命科學等領域的廣泛應用提供了必要條件，使得高分辨率的納米磁共振成像及診斷成為可能。

專家指出，未來可將該技術應用于生命及材料領域的單分子成像、結構解析、動力學監測，甚至直接深入細胞內部進行微觀磁共振研究。

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