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01.07.2024

Nuevo espectrómetro de resonancia paramagnética electrónica pulsada

Los CCiTUB disponen de un nuevo espectrómetro de resonancia paramagnética electrónica pulsada, gracias a la concesión de la ayuda EQC2021- 007330-P financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y Fondos de la Unión Europea Next Generation EU (convocatoria correspondiente al año 2021) dotado con una financiación de 1.325.000 euros.

El nuevo equipo, CW/FT-EPR spectrometer system ELEXSYS E580XQ-10/12 de Bruker, incorpora tecnologías de vanguardia, como el digitalizador SpecJet-III y el amplificador de vídeo VAMP-III, que ofrecen un ancho de banda de detección de 1 GHz. Con este innovador equipo, los investigadores podrán llevar a cabo experimentos de FT-EPR y Electron Spin Echo, así como de técnicas avanzadas como ESEEM, 2D-HYSCORE, Pulse-ENDOR, SECSY, EXSY.

El equipamiento permitirá explorar con profundidad campos como la química, la física, la nanotecnología y la biomedicina, abriendo nuevas posibilidades para la investigación de proteínas estructurales, materiales nanoestructurados, y reacciones químicas complejas.

Características

El equipo destaca por una serie de características que aumentan su versatilidad y precisión. Estas características sitúan el CW/FT ELEXSYS E580XQ como un referente en el análisis de las especies paramagnéticas:

Técnicas FT-EPR y Electron Spin Echo: utilizadas como detectores básicos para obtener el espectro EPR y los tiempos de relajación del espín electrónico (T1 y T2).
ESEEM y 2D-HYSCORE: permiten medir la distribución de la densidad de spin y las distancias mediante la interacción hiperfina entre los espines electrónicos y nucleares.
Pulse-ENDOR: se utiliza para el estudio de las interacciones hiperfinas, también las de los núcleos débilmente acoplados, y ofrece una visión de los tiempos de relajación del sistema.
SECSY y EXSY: miden correlaciones y tipos de cambio.

Este aparato está equipado con:

Digitalizador SpecJet-III y amplificador de vídeo VAMP-III: ofrecen un ancho de banda de detección de 1 GHz.
Cabezales de sonda Flexline: desarrollados durante años, son una pieza clave del espectrómetro.
Banda Q: el espectrómetro de banda X ELEXSYS E 580 FT/CW puede funcionar con una banda Q gracias a su diseño multifrecuencia.
Criostatos con He para todas las bandas para poder hacer estudios a temperatura variable.

Aplicaciones de la tecnología

Permite realizar una amplia variedad de experimentos que son esenciales para la investigación avanzada en diversos campos científicos como en ciencias de materiales, química, física, nanotecnología y biomedicina. Estas son algunas de las aplicaciones destacadas:

SECSY y EXSY: la espectroscopia de correlación de eco de giro (SECSY) y la espectroscopia de intercambio (EXSY) son técnicas bidimensionales que permiten correlacionar los picos espectrales y obtener información sobre los tipos de cambio. Estos experimentos son estándares en el espectrómetro E580 y compatibles con los programas PulseSPEL predefinidos.
ESEEM y 2D-HYSCORE: la modulación del eco de espín electrónico (ESEEM) es utilizada para medir los parámetros de interacción hiperfina (HFI) entre los espines electrónicos y los espines nucleares cercanos. La técnica 2D-HYSCORE es ideal para espectros en polvo y de soluciones congeladas, proporcionando información estructural y electrónica detallada.
Pulse ENDOR: combina pulsos de microondas y radiofrecuencia para medir interacciones hiperfinas, dando información detallada sobre la densidad de espines electrónico, las distancias y los ángulos de enlace. Es especialmente eficaz para interacciones hiperfinas entre el centro paramagnético y los núcleos magnéticos cercanos.
Medidas de relajación electrónica (T1 y T2): proporcionan información sobre la dinámica y la estructura molecular. T1 revela datos sobre colisiones moleculares, acoplamiento de los estados excitados y distancias entre centros paramagnéticos, mientras que T2 ofrece información sobre la relajación molecular, las rotaciones internas y las interacciones dipolares y de intercambio.

Financiación

Este equipamiento ha sido financiado en su totalidad con fondos europeos en la convocatoria de adquisición de equipamiento científico-técnico 2021 del Fondo Next Generation EU, Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. / proyecto EQC2021- 007330-P, por un importe de 1.325.000 €.

Ubicación

El equipo CW/FT-EPR ELEXSYS E580 se encuentra en el Laboratorio de medidas magnéticas de los CCiTUB ubicado en el sótano de la Facultad de Química de la Universidad de Barcelona.