이 연구의 지원을 예술과 과학 및 콩 코디 아 대학의 학장의 사무실의 학교의 학장의 사무실을 인정하는 기쁨입니다. 저자는이 조사에 그의 많은 공헌 GA 크로스비에게 감사하고 싶습니다.

극저온 분광학 1. 샘플 준비 및로드 <ol><li> 적당한 용매 형광 발색단의 10-3 ~ -10 -4 M 용액 ~ 3 ㎖를 준비한다. 주 : 많은 용매가 사용될 수 있지만, 물, 각종 알코올 용매 (예 : 에탄올, 에탄올 / 메탄올의 혼합물, 에틸렌 글리콜, 및 글리세롤)이 저온 작동에 대한 용해성, 표면 장력 특성의 우수한 조합을 제공한다. </li><li> 네일 주위 ~ 직경 0.4 mm 베어 구리 와이어의 길이를 꼬아 샘플 루프를 준비하거나 ~ 30mm 편조 구리 와이어의 직선 길이는 다음의 직경 단일 루프 2 ~ 3 mm을 수득 스크류. </li><li> 손가락 오일 및 기타 오염 물질을 제거하고 건조 할 수 있도록 95 % 에탄올로 샘플 루프를 씻어. 루프의 청결을 위해 증류수와 함께 초, 질산 제 린스하고, 마지막으로 에탄올. </li><li> 일 침지하여 시료 루프에 샘플 용액로드검액으로 E 루프 (단계 1.1) 용액의 표면 장력시키는 루프 내의 용액의 박막을 잡아. </li><li> 즉시 동결과 눈 보호 (안전 고글)와 손을 보호 (장갑)을 사용하기를 돌보는 루프의 박막 시료 용액을 안정화하기 위해 액체 질소에로드 된 샘플 루프를 찍어. </li></ol> 2. 열전대 준비, 정렬 및 설정 <ol><li> 이 구리 - 콘스 탄탄 접합을 형성하여 비 절연 0.4 mm 직경의 구리 와이어의 두 길이와 0.4 mm 직경의 비 절연 콘스 탄탄 (구리 - 니켈 합금) 와이어의 하나의 길이에서 구리 - 콘스 탄탄 (타입 T) 열전대를 준비 : 샘플 접합 및 표준을 기준 접점 (0 ° C 얼음 / 물 혼합물). 주 : 접합은 실버 함께 납땜 할 수 있지만,이 접합부를 형성하기 위해 함께 구리 콘스 탄탄 와이어를 꼬아 완전히 만족 스럽다. <ol><li> togeth 구리와 콘스 탄탄 와이어 클램프~ 90 ° 각도로 바늘 코를 펜 치와 어. 두 전선에 단단히 당기면서, 꼭 5-6 턴 동안 그들을 함께 묶어 줘. </li></ol></li><li> 그들은 두 개의 접합에서 이외의 지점에 접촉하지 않도록 모든 열전대 와이어를 정렬합니다. 열전대 와이어가 얇은 절연 코팅으로 덮여있는 경우, 그들은 터치 접합 이외의 지점 수 있습니다. <ol><li> 열전대 절연 전선을 사용하는 경우, 전압계 단자와 접합 및 전기 접점을 형성하는 와이어의 단부에서 절연 거리 긁어. 와이어에 절연 물질을 발하는하지 않는 것을 확인주의하십시오. 선택된 파장의 광이 시료 루프의 절연 전선의 작은 조각 흥분 시료를 배치하고, 어떤 샘플이 존재하지 않을 때, 발광 신호를 찾아 스퓨리어스 발광의 전위 소스와 열전쌍 절연 테스트. </li></ol></li><li> 샘에서 두 개의 구리 열전쌍 와이어를 연결합니다하이 임피던스 5½ 디지트 디지털 전압계의 입력 단자 및 기준 PLE 접합부. </li><li> 0 ° C를 물 / 얼음 욕조에서 샘플 및 참조 접합을 모두 놓고 전압계를 제로. </li><li> 적절한 높이 및 상기 여기 광 빔의 방향과 일치하도록 적재 된 시료 루프 및 액체 질소 충전 광 듀어의 열전대 샘플 접합 정렬. 열전쌍 접합 가능한 한 가깝게하고 듀어에서 정확히 같은 높이에서 시료 루프를 유지합니다. </li></ol> 광학 듀어 3. 일반 기계 지원 및 샘플 루프의 정렬 및 열전대 접합 <ol><li> 정렬 및 광학 듀어에서 원하는 높이에서 시료 루프를 유지하기 위해 5 mm 직경 X 30mm 길이 나무 앵커에 작은 전기 악어 클립을 부착하여 조절 높이 들고 클램프를 준비합니다. <ol><li> snugl 맞는 코르크보다 약간 작은 직경 5mm의 구멍을 지루광 듀어의 상부에 Y. 악어 클립의 샘플 루프의 꼰 와이어 부분을 클램프, 다음 듀어에서 원하는 샘플 높이를 달성하기 위해 코르크에 위 또는 아래로 앵커를 밀어 넣습니다. </li></ol></li><li> 광학 듀어에서 원하는 높이에 열전대 접합을 정렬하고 유지하려면 다른 5-mm 직경의 나무 앵커를 사용합니다. 는 앵커의 바닥 아래 10-20mm을 돌출되도록 열전대 접합을 맞 춥니 다. 다웰의 반대편에 구리와 콘스 탄탄 와이어를 맞추고 단단히 자리에이 와이어를 잡아 12.5 mm 폭 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE) 배관공의 테이프로 단단히 포장. </li><li> 이러한 제 다웰을 수용하고 샘플 루프 근처 열전대 접합의 수직 높이를 조정할 수 있도록 듀어 상단의 코르크 직경 5mm보다 약간 작은 구멍이 다른 보어. </li><li> 질소 가스를 통기 구멍을 끓여 역할을 듀어 상단의 코르크 제 작은 구멍을 낳았다. </li></ol><p클래스 = &quot;jove_title&quot;&gt; 4. 광학 듀어의 온도에 따라 저온 분광학 <ol><li> 전자는 따뜻하게 할 수 있도록 사전에 CCD 분광기 적어도 1 시간에 모든 전자 제품의 전원을 켜고 펠티어 냉각 CCD 카메라는 안정적인 작동 온도에 도달 할 수 있습니다. </li><li> 워밍업 기간이 끝난 후, 파장은 원자 방출 라인이나 밴드 알려진 시리즈에 대한 CCD 분광기를 교정. 공지 파장 및 공지 밴드 파장 대역 활성화 상관물 CCD 화소 번호 대역을 방출하는 저압 원자 발광 램프의 스펙트럼을 측정한다. 참고 : 본 연구에서 사용 된 CCD Andor의 분광기를 포함한 대부분의 현대의 CCD의 분광에서, 상기 파장 교정 처리를 소프트웨어 자동화된다. <ol><li> 강도는 밀접 3200 K BLA 근사 램프의 알려진 스펙트럼 프로파일 3200 K에서 동작하는 석영 할로겐 램프의 스펙트럼을 측정 비교하여 분광기 보정CK 몸. </li></ol></li><li> 여기 광 루프 시료로부터 방출되는 빛의 샘플을 타격 수집하고 CCD-분광기의 입구 슬릿에 충돌된다되는지 확인하기 위해 여기 및 발광 광학 사전 정렬. 참고 :이 두 단계의 기계적인 과정이다. 첫 번째 단계는 발광 신호가 CCD에 의해 검출되도록 상기 분광기의 입구 슬릿에 발광을 얻을 수있는 광학 초기 거친 정렬된다. 두 번째 단계는 여기 광 빔 듀어 루프에서 샘플 자체 및 방출 컬렉션 광학 소자의 위치를​​ 체계적으로 조절하여 샘플의 발광 신호 강도의 신중한 최적화 구성된다. </li><li> 광학 정렬은 최적화되면 4.3에 기재된 바와 같이, 샘플 (77)의 K 액체 질소 기준 발광 스펙트럼을 측정한다. 이 스펙트럼은 해당 구리 와이어 루프 냉동 박막 샘플의 제 있도록루프에 인접 ermocouple, 듀어, 상기 여기 광과 발광 컬렉션 광학 모든 최종 최적화 된 위치에 시료가 완전히 액체 질소에 덮여있다. </li><li> 샘플 접합 그대로 PTFE 테이프에 싸여 와이어와 나무 앵커에 열전대의 기준 접점을 설정합니다. 이 기준 접점을 보호하고 바람직하지 않은 전선의 접촉을 방지 할 수 있습니다. </li><li> 0 ° C 기준 열전대 접합 물 - 얼음 비자금에 몰입되어 있는지 확인합니다. 자주 기준 접점에있는 얼음의 수준을 확인합니다. 얼음이 용해되는 속도를 감소시키기 위해 작은 넓은 입구 실험실 듀어의 기준 교차점을 설정한다. </li><li> A 형 T 구리 - 콘스 탄탄 열전대에 대해 나열된 77 K에서 문학 전압에 대해 77 K에서 측정 된 열전대 전압을 확인합니다. 두 열전대 전압은 매우 가까운 일치해야합니다. 의 Clausius-으로 Clapeyron 등식을 사용하여, 예를 들어 (압력에 대한 적절한 수정을대기압 미만 1 기압이면 기). </li><li> 액체 질소가 천천히 끓여야 할 수 있습니다. 주의 : 샘플의 온도는 시료와 액체 질소 레벨 천천히 액체 질소 비등의 결과로 증가 사이의 거리 (h)로 (여러 시간에 걸쳐)을 서서히 상승한다. 디지털 전압계 샘플 열전대 접합이 완전히 찬 질소 증기에 침지되어 있기 때문에 정확한 온도 측정을 제공하고,이 온도 상승에 응답한다. </li><li> 잠시 켜거나 여기 광 차단을 해제하고 제조 업체의 프로토콜을 사용하여 발광 스펙트럼을 획득하기 위해 CCD 분광기를 사용합니다. 그것은 단지 몇 초 밖에 걸리지 않도록 스펙트럼 데이터 획득 과정이 최적화되어야한다. <ol><li> 해제하거나 즉시 데이터 취득 처리가 완료로 여기 광을 다시 블록 불필요한 여기 광 유도 샘플 광화학 및 / 또는 여기 광에서 발생하는 오류를 최소화 할유도 된 샘플을 가열. </li><li> 스펙트럼 데이터 획득주기의 시작과 끝에서의 열전쌍 전압을 기록한다. 열전대 전압은 상기 스펙트럼 데이터가 소정의 온도를 취득하는 동안 매우 짧은 시간 간격 (~ 1-10 초) 동안 (K 0.0-0.1 이내 즉, 연관된 온도 변화 Δ T)을 상당히 변화해서는 안된다. 전압 표 대 타입의 T 구리 - 콘스 탄탄 온도를 참조하여 온도 전압 측정 값을 변환합니다. </li></ol></li><li> 샘플 온도가이 온도에 따라 스펙트럼 측정의 과정에서 광학, 전자 또는 여기 광 강도 변경하지 ~ 5 K. 증가했다 때 액체 질소가 다른 스펙트럼을 계속 떨어져 비등하고 측정 할 수 있습니다. 참고 : 광학 듀어의 품질에 따라,이 워밍업 과정은 5에서 ~ 5 K 간격 당 15 분에 걸립니다. </li><li> 오프 빼서 강도를 정정 CCD 스펙트럼 데이터 세트다크 프레임 강도 (즉, 스펙트럼의 입구 슬릿이 차단 된 CCD에 의해 기록 강도) 및 파장 의존성 스펙트럼 응답 차지. 각 샘플 스펙트럼과 기준 다크 카운트 강도 카운트 레벨을 뺀다. <ol><li> 각각의 샘플의 측정 된 강도를 보정하는 등 3200 K 텅스텐 할로겐 표준 램프와 같은 공지 된 강도의 표준의 강도를 측정하고, 측정 한 강도에 공지 된 강도의 비율을 사용하여 파장 의존성 스펙트럼 응답의 올바른 파장. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Baker, D. C., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+and+magnetic+evidence+for+multiple-state+emission+from+tris%282%2C2%27-bipyridine%29ruthenium%28II%29+sulfate%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic and magnetic evidence for multiple-state emission from tris(2,2'-bipyridine)ruthenium(II) sulfate.</a> Chem. Phys. 4 (3), 428-433 (1974).</li>
<li>Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+investigations+of+excited+states+of+transition+metal+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic investigations of excited states of transition metal complexes.</a> Acc. Chem. Res. 8 (7), 231-238 (1975).</li>
<li>Hager, G. D., Watts, R. J., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Charge+transfer+excited+states+of+ruthenium%28II%29+complexes+II.+Relationships+of+level+parameters+to+molecular+structure%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Charge transfer excited states of ruthenium(II) complexes II. Relationships of level parameters to molecular structure.</a> J. Am. Chem. Soc. 97 (24), 7037-7042 (1975).</li>
<li>Elfring, W. H., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excited+states+of+mixed-ligand+chelates+of+ruthenium%28II%29+and+rhodium%28III%29%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Excited states of mixed-ligand chelates of ruthenium(II) and rhodium(III).</a> J. Phys. Chem. 80 (20), 2206-2211 (1976).</li>
<li>Elfring, W. H., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excited+states+of+mixed-ligand+chelates+of+ruthenium%28II%29.+Quantum+yield+and+decay+time+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Excited states of mixed-ligand chelates of ruthenium(II). Quantum yield and decay time measurements.</a> J. Am. Chem. Soc. 103 (10), 2683-2687 (1976).</li>
<li>Fordyce, W. A., Rau, H., Stone, M. L., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+state+emission+from+rhodium%28I%29+and+iridium%28I%29+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Multiple state emission from rhodium(I) and iridium(I) complexes.</a> Chem. Phys. Lett. 77 (2), 405-408 (1981).</li>
<li>Pankuch, B., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectroscopic+measurements+of+solutions+and+rigid+glasses%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Spectroscopic measurements of solutions and rigid glasses.</a> Chem. Instrum. 2 (3), 329-335 (1970).</li>
<li>Landee, C. P., Greeney, R. E., Lamas, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+helium+cryostat+for+a+vibrating+sample+magnetometer%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">Improved helium cryostat for a vibrating sample magnetometer.</a> Rev. Sci. Instrum. 58 (10), 1957-1958 (1987).</li>
<li>Fairman, R. A., Spence, K. V. N., Kahwa, I. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+liquid+nitrogen+gas-flow+cryostat+for+variable+temperature+laser+luminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">A simple liquid nitrogen gas-flow cryostat for variable temperature laser luminescence.</a> Rev. Sci. Instrum. 65 (2), 503-504 (1994).</li>
<li>Meyer, G. D., Ortiz, T. P., Costello, A. L., Kenney, J. W., Brozik, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+fiber-optic+coupled+luminescence+cryostat%5BTitle%5D)+AND+%22Rev.+Sci.+Instrum%22%5BJournal%5D)">A simple fiber-optic coupled luminescence cryostat.</a> Rev. Sci. Instrum. 73 (12), 4369-4374 (2002).</li>
</ol>

The authors have nothing to disclose.

저온 발광 스펙트럼이 장치의 개발 필요성에서 일어났다. 이 솔루션은 모든 샘플의 온도를 잘 정의 안정, 천천히 변화하고있는 듀어 / 저온 유지 장치 설계에 순식간에로드 냉동 및 분광법을 위해 배치 될 수있는 산소 과포화 또한 관심의 발색단과를 포함하는 것이 중요했다. 거의 모든 상업 저온 유지 장치는이 실험 제약이 허용하는 것보다 샘플을로드하는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 분광 실?...

극저온 영역 내에서, 발광 분자의 전자 발광 스펙트럼과 발광 수명의 온도에 따라 조사는 이러한 상태에서 발생하는 이러한 분자의 흥분 전자 상태와 광화학 및 광 물리 현상에 대한 풍부한 정보를 제공합니다. 루테늄의 선구 온도 의존성 크로스비의 광 물리 조사 및 동료 (II), 로듐 (I), 및 로듐 (III), 1,10- 페난 트롤 착물, 2,2&#39;- 비 피리딘 및 기타 리간드는 잘 도시 발광 흥분 전자 상태의 매니 폴드의 구조, 대칭, 에너지 분야, 화학 행동을 규명하기 위해 온도에 따라 분광법의 고유 한 힘. 1-6 그러나, 잘 온도에 따라 저온 분광법을 사소한 문제가 아니다합니다. 분광 심문에서 샘플을 열 수없는 것은 EQU 너무 쉽다<html> ilibrated 때문에 열 구배에 걸쳐 광범위한 온도 범위를 명시하기. 얻어진 측정 스펙트럼은 사실상 온도 범위에 걸쳐 방출의 중첩이다. 또한, 온도가이 범위도 평균 온도는 샘플 또는 근처에 배치 된 온도 프로브 (예를 들어, 열전대 또는 저항 온도 장치)의 판독 상당히 다를 수 있습니다. 때가되면 이에 따라, 온도에 따라 저온 분광법 할 올바르게 조정, 샘플의 온도가 공지되고있는 실험 조건에 안정하고 균일의 확립을 필요로하고. 이러한 조건은 간단하고 직접적인 실험 프로토콜 (도 1 참조)에 따라 운영이 매우 크지는 CCD 분광기로 구성된 장치에있어서, 여진 원 광 듀어 및 열전쌍이 달성 될 수있다. &quot;SRC =&quot;/ 파일 / ftp_upload / 54267 / 54267fig1.jpg &quot;/&gt; . 낮은 온도 분광학 그림 1. 발광 분광기 설정이 평면도에 도시 된 바와 같이 시스템은, (.가) CCD 검출기 (. b)는 분광기 (. C) 입구 슬릿 및 필터, (. d)에 발광 수집 광학 (E). 레이저 또는 아크 램프 여진 원 (F.)를 여기 빔은, (g). XYZ 환산 용융 실리카 광학 듀어가 (H한다.) 실장 열전대 샘플 접합, (ⅰ.) 샘플 (j .) 열전대의 기준 접점 :. 0 ° C = 273.15 K 얼음 / 물 조 (k)는 디지털 전압계. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54267/54267fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 샘플의 한쪽면이 샘플의 반대편 동안 극저온 &quot;콜드 핑거&quot;표면과 물리적으로 접촉 배치되는 경우 시료와 시료 에러 평균 온도에서 바람직 열 구배가 발생할 거의 확실진공이다. 가장 실제적인 방법은 (예를 들어, 액체 질소, 액체 헬륨), 온도 T에서 액화 기체로 완전한 샘플 측정 온도 T 완전히 샘플 및 온도 T에서의 극저온 액체의 온도 프로브 젖어 균일 한있을 것을 보장 할 (예를 들어, 찬 질소 또는 차가운 헬륨 증기). 가변 온도 저온 유지 원하는 극저온 시료 온도를 달성하기 위해 전기 저항 가열 한제의 흐름의 균형을 일정 온도 샘플 환경을 달성한다. 7-9 열 교환 가스 샘플 온도가 균일하게되도록 이용 될 수있다. 아이디어는 차례로 저온 유지 장치와 열적 평형에 교환 가스 열 평형의 샘플을 가지고있다. 저온 유지 장치 설계는 단순히의 액면 위의 샘플의 높이 (h)를 조정함으로써, 즉 다양한 온도에서 샘플의 열 평형을 달성 등장기억에 한제 듀어. 10 샘플 흥분 및 발광은 광섬유 케이블, 렌즈 시스템을 통해 검출된다. 주어진 샘플 / 프로브의 높이 (h)에서, 냉각제 증기 온도 T (H)와 시간이 증가함에 따라 온도 상승 (즉, 듀어는 증기의 원활한 열 구배 DT / DH&gt; 0)을 부여 상술. 냉각제 기체 효과 액체 교환 가스가된다. 시간에 작은 샘플과 온도 프로브를 배치하면 T (시간)에서 시료의 열 평형을 보장합니다. 샘플의 온도를 증가시키기 위해, 시간이 증가된다. 시료 온도를 줄이기 위해 시간이 감소된다. 이러한 저온 유지 저온 제한이 저온 한계 압력을 감소시킴으로써 더 감소 될 수있다 H = 0에서 액체 냉각제의 온도이다. 큰 저장 듀어에서 (예를 들어, 100-L 액체 헬륨 듀어 또는 10-L 액체 질소 듀어), 한제 증발의 라TE 따라서 시료 온도에서 알려진 조절되고 액체 냉각제 상기 샘플 높이 (h)의 조정을 가능하게 분광 측정하는 일련의 시간 프레임 동안 무시할 수있다. 전이 금속 착물로부터 발광의 산소 - 유도 담금질의 온도 의존성이 실험실 분광 조사는 77-300 K 범위에서 액체 질소와 가변 온도 분광 조사를위한 작은 용융 실리카의 적응 광학 듀어되었다 (참조 : 그림 2). <img alt="그림 2" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267fig2.jpg" /> 변수 온도에 대한 그림 2. 용융 실리카 광학 듀어의 설치 (77-300 K) 극저온 발광 분광법은. 광학 듀어의이 그림은 완전한 변수 온도 시스템을 보여줍니다. (a). 액체 질소 (b.) TRansparent (4.0 cm) 듀어 병 듀어의의 (c). 구리 시료 루프, (D.) 열전대 접합, (예.)의 실버 영역의 unsilvered 광 액세스 영역의 (f.) 악어 클립 (g.) 나무 앵커, 액체 질소 레벨과 시료 사이 (H). 거리 (I). 내외 듀어 벽 사이의 진공 영역 (J). 코르크 마개 (K.) 질소 가스 통기 구멍 (L.) 열전대 와이어 (m .) 열전쌍 와이어 분리 PTFE 테이프로 나무 앵커에 고정. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54267/54267fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 용융 실리카는 비 발광 형이고 가시 통해 근 자외선에서 높은 광 전송을 제공하고, 근적외선 밖으로 (~ 200-2,000 ㎚). 대형 저장 듀어 시스템에서 동작하는 기본 개념이 이전에 (10), 상기 액상 한제 샘플 높이 샘플 온도를 판단한다 바와 성공적에 이월이 작은 광학 듀어를 사용하여 작은 규모. 그러나, 대신에 기계적 시료 온도 T, 듀어 자체에 대한 상기 샘플의 위치를 조정하는 고정 액체 냉각제 레벨 위의 샘플 높이 H를 조정하는 고정 (도 2)이다. 여러 시간에 걸쳐 상기 광 듀어에서 액체 질소의 느린 오프 종기 서서히 하강 액체 질소 레벨 (도 3) 상기 시료의 거리 (h)를 증가시킨다. <img alt="그림 3" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267fig3.jpg" /> 그림 3. 닫기 광학 듀어의 샘플 지역입니다. 온도 : H 레벨 0, 액체 질소에 침지 샘플은 T = 0을 K (77)를 제공하는 단계; 샘플 수준의 시간에 차가운 질소 증기에 침지 한 &lt;시간이 &lt;시간 3 &lt;액체 질소 수준의 위 / 서브&gt; 샘플의 온도를 제공하는 T 1 &lt;T 2 &lt;T 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54267/54267fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 샘플과 찬 질소 증기와의 열 평형 온도 프로브, 구리 - 콘스 탄탄 열전대 접합 모두를 유지하면서 시간 경과 (몇 시간) 샘플 온도의 느린 제어 증가를 허용한다. 가시 광선 및 근적외선 영역에 걸치는 발광 스펙트럼은 각 스펙트럼 등의 시료 온도는 거의 일정 기간 동안 몇 스펙트럼 당 밀리 초 (또는 초당 스펙트럼 수백)는 CCD를 갖추고 발광 분광기로 (ΔT &lt;0.1 K)에서 취득 데이터 세트가 얻어진다. 온도 ~ 5 K의 스펙트럼 사이의 일반적인 대기 시간 떨어져 ~ 5 ~ 15 분이다. Moreo여기 광에만 스펙트럼 샘플 당 몇 초를 찍는 것이 허용되기 때문에 버전 샘플 가열 또는 여기 광에 의한 시료의 광 화학적 분해의 효과는 최소화된다. 단순성, 이동성 및 샘플로드의 민첩의 관심에서, 광섬유 케이블은 사용되지 않습니다. 샘플은 수은 아크 램프로부터의 365 nm의 대역 또는 다이오드 레이저의 405 nm의 라인 중 하나와 직접 여기된다. 시료로부터 방출되는 빛은 초점 렌즈에 의해 수집 렌즈에 의해 듀어에서 방출 샘플에서 직접 픽업 및 분광기의 입구 슬릿에 충돌된다됩니다. 조사에서 루테늄 및 로듐 단지의 샘플은 산소 포화 용액에 10 -3 -10 -4 M 용질 ~의 분광 연구 얇은 필름에 대 한 준비가되어 있습니다. 솔루션은 작은 구리 와이어 루프의 표면 장력에 의해 개최 (~ 3mm 루프 직경의 0.0150에서 형성. 디아. 구리 와이어). 열전대 접합 높이는 다음 adjuste되고(D)도 2 및도 3에 도시 된 바와 같이 샘플의 높이 (H = H 열전대 샘플)과 시료 루프에 근접 같다 그래서. 온도는 열전대 샘플 접합 하이 임피던스 디지털 전압계를 사용하여 A 형 T 구리 / 콘스 탄탄 열전대위한 전압 테이블 대 온도에 비해 0 ° C의 물 / 얼음 열전대 기준 접점 사이의 전압 차이를 측정함으로써 결정된다. 와이어 루프의 캡쳐 된 박막 시료 용액은 광 듀어 액체 질소에서 빠르게 동결 플래시 침지한다. 이어서 냉동 솔루션들은 발광 스펙트럼은 온도의 함수로서 측정되는 동안 동결 남은 시간 동안 매우 서서히 가온된다. 온도 데이터에 비해 발광 강도는 다음의 모델에 따라 분석된다. 온도에서 샘플의 전체 발광 강도 &lt;EM&gt; T는 산소 및 unoxygenated 착체 인한 강도의 합으로 주어진다 : <img alt="식 (2)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq2.jpg" /> . (1) 산소없이 착물로부터 발광 강도는 온도에 독립적 인 것으로 가정된다. 그러나, 산소 복합체의 발광 강도로 인해 산소 담금질 온도가 증가함에 따라 지수 적으로 감소한다. 이는 폼의 아 레니 우스 식에 의해 설명 될 수 있습니다 <img alt="식 (3)" fo:vertical-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq3.jpg" /> . (2) 수학 식 (2), E (A)는 급냉 활성화 에너지이고, k는 볼츠만 상수이다. 최대 발광 강도가 낮은 온도 영역에서 관찰되며, 여기서, t (도 5 참조)<html> 여기 소광 활성화 장벽을 극복하기위한 충분한 열 에너지 (즉, 산소 복합체에서의 에너지 전달). (2) 식을 수학 식에 대입하면 (1) 식 <img alt="식 (5)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq5.jpg" /> (삼) 수득된다. 수학 식 (3) <img alt="식 (6)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq6.jpg" /> 저온 영역에서의 산소 복합체에서 발생하는 강도를 나타낸다. 식의 재 배열 (3) 수율 <img alt="식 (7)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq7.jpg" /> . (4) 방정식의 양쪽의 자연 대수를 촬영 (4) 식을 준다 7eq8.jpg &quot;/&gt;. (5) 식 (5)는 분명하다의 플롯 <img alt="식 (9)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq9.jpg" /> 대 <img alt="식 (10)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq10.jpg" /> 함께 직선을 줄 것이다 <img alt="식 (11)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq11.jpg" /> , 이로부터 발광 소광 활성화 에너지는 다음과 같이 얻어진다 <img alt="식 (12)" fo:display-align="middle" src="/files/ftp_upload/54267/54267eq12.jpg" /> . (6)

<table><tbody><tr><td>Diode laser 405 nm</td><td>Generic</td><td></td><td>Generic pencil-type laser pointer for luminescence excitation: 5 mW at 405&amp;nbsp;nm</td></tr><tr><td>Quartz optical dewar</td><td>Custom fabrication</td><td></td><td>3.5 cm id. x 25.0 cm length with 4.5 cm unsilvered region for optical access</td></tr><tr><td>Programmable 5 1/2 digit DMM</td><td>Keithley</td><td>Model 192</td><td>High impedence DMM for reading thermocouple voltages</td></tr><tr><td>Copper thermocouple wire</td><td>Omega Engineering</td><td>SPCP-010</td><td>0.010 in. diameter bare copper thermocouple wire</td></tr><tr><td>Constantan thermocouple wire</td><td>Omega Engineering</td><td>SPCC-010</td><td>0.010 in. diameter bare Constantan (copper/nickel) thermocouple wire</td></tr><tr><td>Polychromator/Spectrograph</td><td>Jarrell-Ash</td><td>82-415</td><td>0.25 m Ebert monochromator with back slit assembly removed to enable operation as a polychromator</td></tr><tr><td>CCD camera</td><td>Andor</td><td>DV-401-UV</td><td>Thermoelectrically cooled (-35 &amp;#176;C) CCD camera for detecting emitted light</td></tr><tr><td>Copper wire for sample loop</td><td>Generic</td><td></td><td>0.0150 in. diameter bare copper wire for sample loop</td></tr></tbody></table>

a simple dewar/cryostat for thermally equilibrating samples at known temperatures for accurate cryogenic luminescence measurements

작은 용융 실리카 광학 듀어, 열전쌍 조립체에 기초하여 간단한 액체 질소 듀어 병 / 저온 유지 장치와, CCD 분광기의 설계 및 동작을 설명한다. 이 듀어 / 저온 유지 장치를 설계하는 실험은 빠른 샘플 로딩, 빠른 샘플 동결, 샘플의 빠른 정렬, 정확하고 안정적​​인 샘플의 온도, 작은 크기와 듀어 / 저온 유지 장치 극저온 기기의 휴대 성을 필요로한다. 이 CCD 분광기의 빠른 데이터 수집 속도와 결합 할 때,이 듀어 / 저온 유지 장치는 77-300 K 범위에서 공지 안정된 온도의 시리즈에서 발광 샘플들에 극저온 발광 분광 측정을 지원할 수있다. 로듐 (III) 천이 금속 착체의 발광 산소 급냉 온도 - 의존성 연구이 듀어 / 저온 유지 장치로 조사 가능한 유형의 예로서 제시된다. 이 장치의 문맥, 극저온 spectros 안정적인 온도에서복사 열적 CCD에 의한 분광 측정의 짧은 시간 척도 (~ 1-10 초) 동안 (ΔT &lt;0.1 K)를 변화하지 않는 공지 측정 가능한 온도에서 액체 질소 또는 질소 가스 중 평형화 된 형광 샘플을 의미 . 듀어 / 저온 유지 장치는 H가 액체 질소 수준 상기 샘플의 높이 듀어 액체 질소 레벨 이상 개발 양극 열 구배 DT / DH을 이용하여 작동한다. 몇 시간 이상의 시간에서 천천히 증가하고,이 기간 동안 시료의 온도 T에서의 결과적인 증가 느린 액체 질소 결과의 느린 증발. 빠르게 취득한 발광 스펙트럼을 효과적으로 일정한 열적 평형 온도에서 샘플을 잡는다.

발광 화합물이 트리스 (4,7- 디메틸 -1,10- 페난 트롤 린) 로듐의 77-200 K 영역의 온도 의존성, 발광 소광 연구에 대한 상술 한 장치에서 얻어진 대표적인 결과 (III), Rh를 (4 7- 저이 -1,10- - 페닐) 3] 3+, 산소 포화 글리세린에 용해하기 표 1에 나열되고,도 4,도 5, 및도 7에 플롯된다. <table border="1" fo:keep-together.wi...

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A Simple Dewar/Cryostat for Thermally Equilibrating Samples at Known Temperatures for Accurate Cryogenic Luminescence Measurements

A simple liquid nitrogen Dewar/cryostat apparatus comprised of a small fused silica optical Dewar, a thermocouple, and a charge-coupled device (CCD) spectrograph are described. The experiments for which this Dewar/cryostat is designed require fast sample loading, freezing, and alignment, accurate and stable sample temperatures, and small size/portability.

정확한 극저온 발광 측정을위한 알려진 온도에서 열적으로 평형화 샘플에 대한 간단한 듀어 /의 저온

The design and operation of a simple liquid nitrogen Dewar/cryostat apparatus based upon a small fused silica optical Dewar, a thermocouple assembly, and ...

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Research

JoVE Journal

Engineering

9.5K 조회수.  Concordia University. A simple liquid nitrogen Dewar/cryostat apparatus comprised of a small fused silica optical Dewar, a thermocouple, and a charge-coupled device (CCD) spectrograph are described. The experiments for which this Dewar/cryostat is designed require fast sample loading, freezing, and alignment, accurate and stable sample temperatures, and small size/portability.

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Dissolution Dynamic Nuclear Polarization Instrumentation for Real-time Enzymatic Reaction Rate Measurements by NMR

The main limitation of NMR-based investigations is low sensitivity. This prompts for long acquisition times, thus preventing real-time NMR measurements of metabolic transformations. Hyperpolarization via dissolution DNP circumvents part of the sensitivity issues thanks to the large out-of-equilibrium nuclear magnetization stemming from the electron-to-nucleus spin polarization transfer. The high NMR signal obtained can be used to monitor chemical reactions in real time. The downside of hyperpolarized NMR resides in the limited time window available for signal acquisition, which is usually on the order of the nuclear spin longitudinal relaxation time constant, T1, or, in favorable cases, on the order of the relaxation time constant associated with the singlet-state of coupled nuclei, TLLS. Cellular uptake of endogenous molecules and metabolic rates can provide essential information on tumor development and drug response. Numerous previous hyperpolarized NMR studies have demonstrated the relevancy of pyruvate as a metabolic substrate for monitoring enzymatic activity in vivo. This work provides a detailed description of the experimental setup and methods required for the study of enzymatic reactions, in particular the pyruvate-to-lactate conversion rate in presence of lactate dehydrogenase (LDH), by hyperpolarized NMR.

The sensitivity enhancement provided by dissolution dynamic nuclear polarization (DNP) enables following metabolic processes in real time by NMR and MRI. The characteristics and performances of a dedicated dissolution DNP setup designed for study enzymatic reactions are discussed.

The main limitation of NMR-based investigations is low sensitivity. This prompts for long acquisition times, thus preventing real-time NMR measurements of ...

연구

화학

High-resolution Thermal Micro-imaging Using Europium Chelate Luminescent Coatings

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient optical micro-imaging technique which can be used to map and quantify such behavior. Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has a 612 nm luminescence line whose activation efficiency drops strongly with increasing temperature, due to T-dependent interactions between the Eu3+ ion and the organic chelating compound. This material may be readily coated on to a sample surface by thermal sublimation in vacuum. When the coating is excited with ultraviolet light (337 nm) an optical micro-image of the 612 nm luminescent response can be converted directly into a map of the sample surface temperature. This technique offers spatial resolution limited only by the microscope optics (about 1 micron) and time resolution limited by the speed of the camera employed. It offers the additional advantages of only requiring comparatively simple and non-specialized equipment, and giving a quantitative probe of sample temperature.

Europium thenoyltrifluoroacetonate (EuTFC) has an optical luminescence line at 612 nm, whose activation efficiency decreases strongly with temperature. If a sample coated with a thin film of this material is micro-imaged, the 612 nm luminescent response intensity may be converted into a direct map of sample surface temperature.

유로퓸 킬레이트 발광 코팅을 사용하여 고해상도 열 마이크로 이미징

Micro-electronic devices often undergo significant self-heating when biased to their typical operating conditions. This paper describes a convenient ...

공학

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid cooling, to prepare the desired cryogenic temperature phase. Microliter to picoliter size drops are cooled by projection into a liquid nitrogen-argon (N2-Ar) mixture. The cryogenic temperature phase of the drop is evaluated using a visual assay that correlates with X-ray diffraction measurements. The density of the liquid N2-Ar mixture is adjusted by adding N2 or Ar until the drop becomes neutrally buoyant. The density of this mixture and thus of the drop is determined using a test mass and Archimedes principle. With appropriate care in drop preparation, management of gas above the liquid cryogen mixture to minimize icing, and regular mixing of the cryogenic mixture to prevent density stratification and phase separation, densities accurate to &#60;0.5% of drops as small as 50 pL can readily be determined. Measurements on aqueous cryoprotectant mixtures provide insight into cryoprotectant action, and provide quantitative data to facilitate thermal contraction matching in biological cryopreservation.

A protocol for determining the vitreous phase densities of micro- to pico-liter size drops of aqueous mixtures at cryogenic temperatures is described.

극저온에서 수성 유리의 밀도 측정

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Sample Preparation and Transfer Protocol for In-Vacuum Long-Wavelength Crystallography on Beamline I23 at Diamond Light Source

Long-wavelength macromolecular crystallography (MX) exploits the anomalous scattering properties of elements, such as sulfur, phosphorus, potassium, chlorine, or calcium, that are often natively present in macromolecules. This enables the direct structure solution of proteins and nucleic acids via experimental phasing without the need of additional labelling. To eliminate the significant air absorption of X-rays in this wavelength regime, these experiments are performed in a vacuum environment. Beamline I23 at Diamond Light Source, UK, is the first synchrotron instrument of its kind, designed and optimized for MX experiments in the long wavelength range towards 5 &#197;. 
To make this possible, a large vacuum vessel encloses all endstation components of the sample environment. The necessity to maintain samples at cryogenic temperatures during storage and data collection in vacuum requires the use of thermally conductive sample holders. This facilitates efficient heat removal to ensure sample cooling to approximately 50 K. The current protocol describes the procedures used for sample preparation and transfer of samples into vacuum on beamline I23. Ensuring uniformity in practices and methods already established within the macromolecular crystallography community, sample cooling to liquid nitrogen temperature can be performed in any laboratory setting equipped with standard MX tools. 
Cryogenic storage and transport of samples only require standard commercially available equipment. Specialized equipment is required for the transfer of cryogenically cooled crystals from liquid nitrogen into the vacuum endstation. Bespoke sample handling tools and a dedicated Cryogenic Transfer System (CTS) have been developed in house. Diffraction data collected on samples prepared using this protocol show excellent merging statistics, indicating that the quality of samples is unaltered during the procedure. This opens unique opportunities for in-vacuum MX in a wavelength range beyond standard synchrotron beamlines.

Here, we present a protocol for cryogenic sample preparation and transfer of crystals into the vacuum endstation on beamline I23 at Diamond Light Source, for long-wavelength macromolecular X-ray crystallography experiments.

다이아몬드 광원에서 빔라인 I23의 진공 장거리 결정예 촬영을 위한 샘플 준비 및 전송 프로토콜

Long-wavelength macromolecular crystallography (MX) exploits the anomalous scattering properties of elements, such as sulfur, phosphorus, potassium, ...

생화학

Biological Samples Preparation for Speciation at Cryogenic Temperature using High-Resolution  X-Ray Absorption Spectroscopy

The study of elements with X-ray absorption spectroscopy (XAS) is of particular interest when studying the role of metals in biological systems. Sample preparation is a key and often complex procedure, particularly for biological samples. Although X-ray speciation techniques are widely used, no detailed protocol has been yet disseminated for users of the technique. Further, chemical state modification is of concern, and cryo-based techniques are recommended to analyze the biological samples in their near-native hydrated state to provide the maximum preservation of chemical integrity of the cells or tissues. Here, we propose a cellular preparation protocol based on cryo-preserved samples. It is demonstrated in a high energy resolution fluorescence detected X-ray absorption spectroscopy study of selenium in cancer cells and a study of iron in phytoplankton. This protocol can be used with other biological samples and other X-ray techniques that can be damaged by irradiation.

This protocol presents a detailed procedure to prepare biological cryosamples for synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy experiments. We describe all the steps required to optimize sample preparation and cryopreservation with examples of the protocol with cancer and phytoplankton cells. This method provides a universal standard of sample cryo-preparation.

고분해능 X선 흡수 분광법을 이용한 극저온에서의 종분화를 위한 생물학적 시료 준비

The study of elements with X-ray absorption spectroscopy (XAS) is of particular interest when studying the role of metals in biological systems. Sample ...

Cryogenic Liquid Jets for High Repetition Rate Discovery Science

This protocol presents a detailed procedure for the operation of continuous, micron-sized cryogenic cylindrical and planar liquid jets. When operated as described here, the jet exhibits high laminarity and stability for centimeters. Successful operation of a cryogenic liquid jet in the Rayleigh regime requires a basic understanding of fluid dynamics and thermodynamics at cryogenic temperatures. Theoretical calculations and typical empirical values are provided as a guide to design a comparable system. This report identifies the importance of both cleanliness during cryogenic source assembly and stability of the cryogenic source temperature once liquefied. The system can be used for high repetition rate laser-driven proton acceleration, with an envisioned application in proton therapy. Other applications include laboratory astrophysics, materials science, and next-generation particle accelerators.

This protocol presents the operation and principles of micron-scale cylindrical and planar cryogenic liquid jets. Until now, this system has been used as a high repetition rate target in laser-plasma experiments. Anticipated cross-disciplinary applications range from laboratory astrophysics to material science, and eventually next-generation particle accelerators.

This protocol presents a detailed procedure for the operation of continuous, micron-sized cryogenic cylindrical and planar liquid jets. When operated as ...

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks 

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term storage of biological materials such as blood, cells and tissues 1,2. The cryogenic nature of liquid nitrogen, while ideal for sample preservation, can cause rapid freezing of live tissues on contact - known as 'cryogenic burn'2, which may lead to severe frostbite in persons closely involved in storage and retrieval of samples from Dewars. Additionally, as liquid nitrogen evaporates it reduces the oxygen concentration in the air and might cause asphyxia, especially in confined spaces2.
In laboratories, biological samples are often stored in cryovials or cryoboxes stacked in stainless steel racks within the Dewar tanks1. These storage racks are provided with a long shaft to prevent boxes from slipping out from the racks and into the bottom of Dewars during routine handling. All too often, however, boxes or vials with precious samples slip out and sink to the bottom of liquid nitrogen filled tank. In such cases, samples could be tediously retrieved after transferring the liquid nitrogen into a spare container or discarding it. The boxes and vials can then be relatively safely recovered from emptied Dewar. However, the cryogenic nature of liquid nitrogen and its expansion rate makes sunken sample retrieval hazardous. It is commonly recommended by Safety Offices that sample retrieval be never carried out by a single person. Another alternative is to use commercially available cool grabbers or tongs to pull out the vials3. However, limited visibility within the dark liquid filled Dewars poses a major limitation in their use.
In this article, we describe the construction of a Cryotolerant DIY retrieval device, which makes sample retrieval from Dewar containing cryogenic fluids both safe and easy.

Do-It-Yourself Device for Recovery of Cryopreserved Samples Accidentally Dropped into Cryogenic Storage Tanks

Here we present a low cost, durable cryotolerant device for sample retrieval from Dewar tanks filled with liquid nitrogen. The ease of construction and modular design of the device makes the process of sample retrieval from cryogenic tanks safe and easy.

Cryopreserved 샘플 복구를 위해 손수 함 장치 실수로 극저온 저장 탱크 떨어졌고

Liquid nitrogen is colorless, odorless, extremely cold (-196 &deg;C) liquid kept under pressure. It is commonly used as a cryogenic fluid for long term ...

생물학

Cryo-electron Microscopy Specimen Preparation By Means Of a Focused Ion Beam

Here we present a protocol used to prepare cryo-TEM samples of Aspergillus niger spores, but which can easily be adapted for any number of microorganisms or solutions. We make use of a custom built cryo-transfer station and a modified cryo-SEM preparation chamber2. The spores are taken from a culture, plunge-frozen in a liquid nitrogen slush and observed in the cryo-SEM to select a region of interest. A thin lamella is then extracted using the FIB, attached to a TEM grid and subsequently thinned to electron transparency. The grid is transferred to a cryo-TEM holder and into a TEM for high resolution studies. Thanks to the introduction of a cooled nanomanipulator tip and a cryo-transfer station, this protocol is a straightforward adaptation to cryogenic temperature of the routinely used FIB preparation of TEM samples. As such it has the advantages of requiring a small amount of modifications to existing instruments, setups and procedures; it is easy to implement; it has a broad range of applications, in principle the same as for cryo-TEM sample preparation. One limitation is that it requires skillful handling of the specimens at critical steps to avoid or minimize contaminations.

Cryo Electron Microscopes, either Scanning (SEM) or Transmission (TEM), are widely used for characterization of biological samples or other materials with a high water content1. A SEM/Focused Ion Beam (FIB) is used to identify features of interest in samples and extract a thin, electron-transparent lamella for transfer to a cryo-TEM.

집중 이온 빔의 극저온 전자 현미경 표본 준비하여 의미

Here we present a protocol used to prepare cryo-TEM samples of Aspergillus niger spores, but which can easily be adapted for any number of microorganisms ...

Cryogenic Sample Loading into a Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer that Preserves Cellular Viability

Dynamic nuclear polarization (DNP) can dramatically increase the sensitivity of magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. These sensitivity gains increase as temperatures decrease and are large enough to enable the study of molecules at very low concentrations at the operating temperatures (~100 K) of most commercial DNP-equipped NMR spectrometers. This leads to the possibility of in-cell structural biology on cryopreserved cells for macromolecules at their endogenous levels in their native environments. However, the freezing rates required for cellular cryopreservation are exceeded during typical sample handling for DNP MAS NMR and this results in loss of cellular integrity and viability. This article describes a detailed protocol for the preparation and cryogenic transfer of a frozen sample of mammalian cells into a MAS NMR spectrometer.

Presented here is a protocol for cryogenic transfer of frozen samples into the dynamic nuclear polarization (DNP) magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) probe. The protocol includes directions for rotor storage prior to the experiment and directions for viability measurements before and after the experiment.

셀룰러 생존력을 보존하는 마법의 각도 회전 핵 자기 공명 분광기에 극저온 샘플 로딩

Dynamic nuclear polarization (DNP) can dramatically increase the sensitivity of magic angle spinning (MAS) nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. ...

Cryo-Structured Illumination Microscopic Data Collection from Cryogenically Preserved Cells

Three-dimensional (3D) structured illumination microscopy (SIM) allows imaging of fluorescently labelled cellular structures at higher resolution than conventional fluorescence microscopy. This super-resolution (SR) technique enables visualization of molecular processes in whole cells and has the potential to be used in conjunction with electron microscopy and X-ray tomography to correlate structural and functional information. A SIM microscope for cryogenically preserved samples (cryoSIM) has recently been commissioned at the correlative cryo-imaging beamline B24 at the UK synchrotron. 
It was designed specifically for 3D imaging of biological samples at cryogenic temperatures in a manner compatible with subsequent imaging of the same samples by X-ray microscopy methods such as cryo-soft X-ray tomography. This video article provides detailed methods and protocols for successful imaging using the cryoSIM. In addition to instructions on the operation of the cryoSIM microscope, recommendations have been included regarding the choice of samples, fluorophores, and parameter settings. The protocol is demonstrated in U2OS cell samples whose mitochondria and tubulin have been fluorescently labelled.

This protocol demonstrates how to image biological cryo-preserved samples using cryo-structured illumination microscopy. We demonstrate the methodology by imaging the cytoskeleton of U2OS cells.

극저온 보존 된 세포에서 극저온 구조 조명 현미경 데이터 수집

Three-dimensional (3D) structured illumination microscopy (SIM) allows imaging of fluorescently labelled cellular structures at higher resolution than ...