2022-06-29 15:23

利用水母蛋白研究离子储存环中大分子的温度

Investigating the temperature of large biomolecules in ion-storage rings with jellyfish protein

一项新的研究引入了一种简单的方法来确定存储生物分子的温度,并评估它随时间的变化。

近年来,超冷分子系统的应用范围迅速扩大,包括星际化学、光谱学,以及可以说是最令人兴奋的量子计算。

冷却分子的一种方法是将它们捕获在冷却的离子阱中,在注入之前分子会被热化,或者将它们注入室温储存环中,然后冷却。为了有效地做到这一点,研究人员需要一种方法来确定离子储存环中分子离子的温度。

发表在《欧洲物理杂志D》(The European Physical Journal D)上的一项新研究介绍了一种相对简单的新方法,可以测定电喷雾电离产生的生物分子存储离子的温度,并测量温度的时间演化。这项研究的作者是丹麦奥胡斯大学物理与天文系的Anne P. Rasmussen, Ricky Teiwes和Lars H. Andersen,以及俄罗斯莫斯科国立大学化学系的Dilara A. Farkhutdinova和Anastasia V. Bochenkova。

为了研究这一点,研究人员使用了在水母Aequorea victoria中发现的质子化绿色荧光蛋白(GFP)发色团的模型,该模型通过将蓝光转换为绿光来产生特有的绿色生物荧光,从而确定离子在存储环中的温度与离子存储时间的函数关系。

这需要将离子储存在环中500毫秒,并将它们暴露在每20毫秒一次的激光脉冲中,然后观察由单个光子激发到热基态的衰减率。

由于GFP的碎裂率与温度有关,研究小组能够跟踪温度随环内储存时间的变化规律,从而证明该发色团的吸收光谱明显地与温度和内能有关。

这证明了该方法是一种简单的方法来估计存储环中离子的温度。