有机冷冻器
虽然NMR用途非常广泛，但其固有的挑战是不敏感。一种不需要修改样品就能提高灵敏度的策略是低温冷却射频线圈和前置放大器电子器件。射频线圈、网络和前置放大器产生的热噪声水平降低，导致信噪比提高了3量级，同时保持样品的原始组成和自然线宽。该进展报告显示了我们的第一个600 MHz 3.2 mm HCN三共振CPMAS CryoProbe原型所获得的结果。
该探头专为标准孔磁铁设计，并与经过验证的CryoPlatform兼容。与传统探头相比，射频线圈和前置放大器电子器件的低温冷却产生了超过3的灵敏度增益。这个增益是在样品保持室温时获得的。
探头具有3.2 mm转子和MAS3单元，可达到20 kHz的MAS速率。CPMAS CryoProbe可以降低，而在冷状态下，新的探头提升，允许方便和安全的转子交换。自动调谐和匹配增加了探头的舒适和安全的操作。
技术细节
¹³C and¹N优化的三重共振核磁共振探针
•将35°C和35°N的敏感度提高到>3倍
•数据采集速度提高了一个数量级，显著提高了生产率
•在强质子解耦下对¹³C和¹35 N同时辐照
•非常适合研究低水平的生物固体标记和自然丰度小分子
•自动调谐，匹配和魔术角度调整和提升辅助样品交换
•样品温度范围:-20℃至+60℃
•MAS速率高达20 kHz，特别设计的3.2 mm转子
•标准孔设计，与SB和WB磁铁兼容。
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biosolid CryoProbe允许在不改变样品组成的情况下，在生理温度下研究具有挑战性的生物系统。
这一特性在结构生物学中极为重要，因为蛋白质周围的完整性和温度通常对维持生物功能至关重要。
稀释的样品，如在其原生环境中标记的蛋白质或大组合中的小分子，以及自然丰度或标记水平较低的样品，都极大地受益于这种创新探针的显著提高灵敏度。
在药理学背景下，该探针允许扩展NMR工具箱。2D¹³C¹³C相关实验可常规用于天然丰度中活性药物成分的高级表征。其他应用领域包括药物多态性和药物bob平台靠谱吗递送系统
更快的数据采集
淀粉样原纤维和朊病毒
~ 96.7 mg (u-³C，¹N) ht -s(218-289)朊蛋白结构域，由法国波尔多CNRS的A.Loquet教授提供。
由于灵敏度的提高，光谱的记录速度加快了一个数量级，而且只需要一次扫描就可以记录光谱，而且具有惊人的信噪比和分辨率。
更快的数据采集
淀粉样原纤维和朊病毒
~ 96.7 mg (u-³C，¹N) ht -s(218-289)朊病毒结构域，由法国波尔多CNRS的A.Loquet教授提供。
由于灵敏度的提高，光谱的记录速度加快了一个数量级，而且只需要一次扫描就可以记录光谱，而且具有惊人的信噪比和分辨率。
这为建立和获取多维实验节省了大量时间。
获得一个维度
淀粉样原纤维和朊病毒
~ 96.7 mg (u- 13C, 15N) ht -s(218-289)朊病毒域，由法国波尔多CNRS A.Loquet教授提供。
由于BioSoldis CryoProbe提供的灵敏度，扫描次数可以大大减少。因此，多维实验变得更快。这样就可以在进行2D实验所需的时间内进行3D实验。此外，由于采集时间过长而通常不进行的4D实验也变得可访问，只需要不到一周的实验时间。
探索低灵敏度样本
大型生物组件
约7.5 mg U -³C，¹N -标记的基夫5b，一种349残基蛋白，与微管复合物。样品总量约80毫克，由美国特拉华大学T.Pollenova教授提供。
由于灵敏度的提高，更多具有挑战性的样品，更复杂或更少标记，成为研究人员的重点。
我们已经记录了3D NCACX和NCOCX实验的记录，该样品由标记蛋白和未标记蛋白的络合物中约350个残基组成(同位素标记物质的总量约为9%)。
这些实验，分别持续了~5天和6天，证明了探头在所有射频通道的多步同时照射下，累积数天的稳定性。
原生环境中的生物样本
分枝杆菌的胞膜
35 mg³C, 35 n标记细胞壁，HEPES 50 mM pH 7.0，由J.P.Simorre教授提供，法国格里诺布尔大学。
由于灵敏度的提高，研究人员可以用固态核磁共振直接观察细胞。
这种探针是游戏规则的改变，不稳定的样品往往随着时间的推移而快速降解。这类样品在生产后的短时间内能够收集到所有的数据是至关重要的。
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木材和纤维素
来自波尔多葡萄酒的木材，由法国波尔多CNRS的A.Loquet教授提供。
木材和其他富含纤维素的样品通常表现为非晶态和晶体材料的混合，因此是大信号和窄信号的混合。在一个¹D³C的实验中，区分不同重叠的光谱成分通常是不容易的。用²D CC相关实验来提高分辨率有时是分配光谱分量的唯一可行方法。随着biosolid CryoProbe灵敏度的提高，重新聚焦的不充分成为一种常规工具。
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骨基质内的原生胶原蛋白
山羊(山羊，2-3岁)股骨皮质骨。辛哈生物医学研究中心，印度。
了解胶原蛋白在健康和患病状态下的真正原生状态的结构和功能行为，对于发展各种骨退行性疾病的治疗、组织工程和骨植入物是一个里程碑。胶原蛋白的自然丰度光谱通常具有低灵敏度和有限的同位素浓度。
由于该探针的灵敏度增强，现在可以在自然同位素丰度下记录高分辨率的2D¹H-¹³C HETCOR实验。在短时间和长时间接触时记录的光谱，揭示了在真实的原生环境中骨基质内胶原蛋白的短时间和长时间相互作用。通过这种探针，研究人员进一步了解了骨基质内胶原蛋白的结构稳定性和功能机制。
活性药物成分的原位表征
环糊精基金属-有机框架(CD-MOFs)
装载约20%兰索拉唑的CDMOFs粒子，由C.Martineau-Corcos教授提供，CEMHTI UPR CNRS 3079, ILV UMR CNRS 8180, IUF，法国。
给药基质通常是类似海绵的多孔材料。金属有机框架(CD-MOFs)就是一个很好的例子，因为它们是具有巨大空体积的材料。装入MOFs的药物代表稀释自旋系统的一种情况，在这种情况下，灵敏度的缺乏是活性成分原位表征的一个大问题。
值得注意的是，冷冻探针技术是迄今为止唯一的工具，允许探测这类样品中低API含量的状态。其他方法，如快速MAS 1H NMR或DNP已被证明不适合或使用有限，因为缺乏分辨率和CD-MOFs在用于DNP样品制备的溶剂中的不稳定性。
原料药的高级表征
由于探针的优越灵敏度，可以在不借助于同位素标记的情况下对原料药进行高级表征。这可以用自然丰度下维生素B12的CC双量子相关来说明。重新聚焦的incomplete的灵敏度是出了名的低，在RT探针上需要一个多月的采集时间。
基于CP和双CP的实验
CPMAS CryoProbe是为结构生物学中的标准和先进的基于cp的实验而开发的。
结合高灵敏度与NUS
新探针的高灵敏度与非均匀采样技术相结合，使实验时间大大减少。CPMAS CryoProbe可为灵敏度有限的样品提供10倍的数据采集速度。
服务和支持
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出版物
1.NPM1展品结构而且动态非均质性在阶段分离与的p14ARF肿瘤抑制器
Eric Gibbs, Barbara Perrone, Alia Hassan, Rainer Kümmerle, Richard Kriwacki。
核磁共振学报，2020,31,10646
2.通过CPMAS提高敏感度冷冻器具有挑战性的生物组件
Alia Hassan, Caitlin M.Quinn, Jochem Struppe, Ivan V.Sergeyev，张春婷，郭昌缪，Brent Runge, Theint Theint, Hanh H.Dao, Christopher P. Jaroniec, Mélanie Berbon，阿隆斯·伦德，Birgit Habenstein, Antoine Loquet, Rainer Kuemmerle, Barbara Perrone, Angela Gronenborn, Tatyana Polenova。
磁共振学报，2020,311,106680
3.环糊精金属-有机框架中兰索拉唑的高效掺入与保护
李雪，Marianna Porcino, Charlotte Martineau Corcos，郭涛，熊婷，朱维芬，Gilles Patriarch, Christine Péchoux, Barbara Perrone, Alia Hassan, Rainer Kümmerle, Alexandre Michelet, Anne Zehnacker-Rentien，张继文Ruxandra Gref。
国际药学杂志，2020,585,119442
4.biosolidcryoprobe探测骨基质内原生胶原蛋白的短期和长期相互作用
Nidhi Tiwari, Sebastian Wegner, Alia Hassan, Navneet Dwivedi, RamaNand Rai和Neeraj Sinha。
《化学磁共振》接受