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Ascend 1.1 GHz: 技術マイルストーン

構造生物学分野の高分解能NMRのための世界初 1.1 GHz 超伝導磁石

Brukerは、より高分子のタンパク質や変性タンパク質、高分子複合体の研究に欠かせない、高感度・高分解能の科学的要件に対応するために開発された、安定で均一なスタンダードボアのAscend 1.1 GHz NMR磁石を稼働させることに、世界で初めて成功しました。

長年、高分解能NMRは、23.5テスラの磁場(1.0 GHz の1 H共鳴周波数と同等)に制限されていました。この制限は、金属の低温超伝導線材(LTS: Low-temperature superconductor)の物理的特性によるもので、フランスのリヨンにあるUltra-High Field NMR Centerの Avance® 1000 分光計によって、2009年に初めて達成されました。

高温超伝導体(HTS: High-temperature superconductor)は、1980年代に初めて発見されました。これにより低温での高磁場への扉が開かれたものの、YBCO HTSテープ線製造や超伝導磁石テクノロジーにおける課題が多く、UHFのさらなる進歩はごく最近まで極めて困難なものとなっていました。

他に類のないBrukerの高分解能1.1 GHz磁石の性能は、新しいLTS-HTSハイブリッドマグネットテクノロジーが実現する可能性を証明し、HTS材料の製造、試験、および線材の接続、ならびにUHF磁石の安定化、均質化、クエンチ保護、磁力制御の分野における飛躍的な技術的進歩を示すものです。

お客様の声

Professors Lucia Banci and Claudio Luchinat at the Magnetic Resonance Center and Department of Chemistry at the University of Florence in Italy are long-standing partners in Bruker's UHF project and are expected to receive the world's first high-resolution 1.2 GHz spectrometer. After performing experiments on the 1.1 GHz system, they stated: "We appreciate this important milestone in UHF NMR. The 1.1 GHz results we achieved at this new field strength with a 3 mm TCI CryoProbe are a spectacular step forward, as they enable us to study intrinsically disordered proteins in more detail at atomic resolution levels. The data we recorded at 1.1 GHz highlight the benefits of performing NMR experiments at ultra-high fields, and we look forward to the next step at 1.2 GHz."

お客様の声

Dr. Christian Griesinger, Director and Scientific Member at the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry in Göttingen, Germany, observed: "In combination with the static X-ray structure, this 1.1 GHz data quantitatively explains the FRET (Förster resonance energy transfer) efficiency for the first time . This quantification is now a firm basis for developers of sensors to further optimize calcium-sensors which are essential to measure calcium concentrations in neurons with spatially resolved fluorescence and therefore a tool in neurobiology. We are looking forward to receiving our 1.2 GHz spectrometer, which we will use for our current projects on characterizing droplets and oligomers of intrinsically disordered proteins that are the key players in many diseases, such as neurodegeneration and cancer. These important disordered systems currently cannot be studied at Angstrom resolution with other methods in structural biology, such as X-ray crystallography or cryo-EM."

最高の性能とコストメリットを考慮して組み込まれたキーテクノロジー

この新しい磁石製品群は、Brukerの定評あるUltraShield™ Plus磁石の主な利点にさらなる革新技術を組み合わせることにより、パフォーマンスと利便性を一段と向上させ、稼働コストの削減を可能にします。

コンパクトなNMR磁石のAscend™シリーズは、中~高磁場NMRを従来以上に強力なものにするだけでなく、より簡便で、より多くのNMR実験室への導入・利用がしやすくなっています。この新しい磁石製品群は、Brukerの定評あるUltraShield™ Plus磁石の主な利点にさらなる革新技術を組み合わせることにより、パフォーマンスと利便性を一段と向上させ、稼働コストの削減を可能にします。

Ascend磁石の設計上の特長は、先進的な超伝導体テクノロジーによって実現した電磁コイルの小型化にあります。その結果、装置のサイズと漏洩磁場を大幅に縮小することができ、Ascend磁石は設置が容易で、より安全に、かつ低コストで運用できるものになりました。

パフォーマンスの最大化

  • ドリフト率を最小に抑えて磁場の安定性を驚異的に高める、ユニークな接続技術
  • 外部の電磁場変動に対して99%の遮蔽効率を提供する、外部変動抑制(EDS: External Disturbance Suppression)技術
  • 漏洩磁場の最小化

少ない準備費用で容易に設置

  • 磁石へのアクセスや装備がしやすい、小型で軽量の筐体
  • 物理的サイズも磁界範囲でも、実験室内の専有面積が削減
  • 天井高さの要件が緩和

Ascend磁石は、構造生物学や低分子化合物、各種材料の研究等のアプリケーションで用いられる、統合された高性能NMRシステム向けの最新Bruker NMRプローブ、分光計、自動化技術およびソフトウェア製品と互換性があります。

Ascend 600

NMR Magnets

稼働中のコスト削減

磁石 前世代の磁石,
He 消費
Ascend 磁石,
He 消費
冷媒節減,
He 削減率%
400MHz 15 ml/hr 13 ml/hr 13% less He
500MHz 17 ml/hr 13 ml/hr 23% less He
600MHz 28 ml/hr 16 ml/hr 42% less He
700MHz 45 ml/hr 26 ml/hr 42% less He
750MHz 92 ml/hr 45 ml/hr 51% less He
800MHz 140 ml/hr 47 ml/hr 66% less He
850MHz 250 ml/hr 140 ml/hr 44% less He

最先端の超電導線テクノロジーが利用可能になったことで、コンパクトな磁石から最大850 MHzの磁場を作り出すことができ、そのパフォーマンスは従来の磁石と同等以上です。新しい電磁場変動抑制(EDS: External Disturbance Suppression)技術の向上により、外部の電磁場変動に対し、きわめて優れた遮蔽効率を実現します。苛酷な環境や、スペースが限られた実験室にシステムを設置する場合などに理想的です。Brukerが独自に開発した接続技術による高電流・高磁場接続が、ドリフト率の最小化を保証します。

Ascend™磁石は400 MHzから850 MHzがあります。外形はコンパクトで、漏洩磁場も最小限に抑えられているため、一階建ての研究施設にもきわめて柔軟に、容易に設置することができます。サンプルの挿入や交換のためのアクセスがしやすく、部品の装備費用も低減できます。デュワーの小型化で冷媒の消費量を減らせることも、この新しい磁石を経済的なものにしています。

Ascend 700