การค้นพบยา/ยา
เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ทันสมัยนั้นมีความจำเป็นสำหรับเทคโนโลยีการวิจัยทางการแพทย์และการค้นพบยา JEOL นำเสนอโซลูชันการวิเคราะห์โครงสร้างสำหรับการแพทย์และการค้นพบยาโดยเชื่อมโยงเทคโนโลยีต่างๆ เข้าด้วยกัน รวมถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สเปกโตรมิเตอร์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ และสเปกโตรมิเตอร์มวล หน้าเว็บนี้จะแนะนำวิธีการวิเคราะห์และตัวอย่างการใช้งานตั้งแต่เวิร์กโฟลว์ของผลึกศาสตร์ไปจนถึงการวิเคราะห์โครงสร้างอนุภาคเดี่ยวโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็งที่ล้ำหน้าที่สุด
การวิเคราะห์โครงสร้างด้วย Cryo-TEM
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็งมีความเฉพาะทางในการสังเกตตัวอย่างที่ไวต่อลำแสงอิเล็กตรอน เช่น โปรตีน
สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับวิธีการต่างๆ เช่น การวิเคราะห์โครงสร้างอนุภาคเดี่ยว การถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์ และการวิเคราะห์ผลึกอิเล็กตรอน
กรูเอล
- โครงสร้าง GroEL ที่ความละเอียด 1.98 Å ทำได้ด้วยภาพถ่ายไมโครกราฟเพียง 504 ภาพ
- จากการศึกษาครั้งก่อน พบว่าโครงสร้าง GroEL ที่ความละเอียด 3.1 Å ได้รับมาจากไมโครกราฟจำนวน 1,833 ภาพ (ข้อมูล ณ วันที่ 26 ตุลาคม 2020 ที่ EMDB)
ข้อมูล: ขอบคุณข้อมูลจาก ดร. จุนโซ ฟูจิตะ แห่งมหาวิทยาลัยโอซาก้า
เฮโมโกลบิน
ภาพไมโครอิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง (ซ้าย) แผนที่ความหนาแน่น 3 มิติ (กลาง) และแบบจำลองอะตอมที่พอดี (ขวา) ของฮีโมโกลบินของมนุษย์ ซึ่งได้มาจากการรวบรวมข้อมูลความเร็วสูง 850 ไมโครกราฟต่อชั่วโมง
ข้อมูล：ขอขอบคุณ ดร. มิกิ คิโนชิตะ จากมหาวิทยาลัยโอซาก้า
เอ็กโซโซม
- ภาพถ่ายโทโมแกรมอิเล็กตรอนแบบแช่แข็งของเอ็กโซโซมที่แยกจากกันพร้อมแผ่นเฟสที่ไม่มีรู
- ภาพสามมิติที่สร้างขึ้นใหม่ (โทโมแกรม) ได้มาจากภาพไมโครกราฟที่มีช่วงการเอียงตั้งแต่ -3° ถึง +60° โดยเพิ่มขั้นละ 60°
ตัวอย่าง：ความอนุเคราะห์ของดร. Naoomi Tominaga จาก National Cancer Center Reseach Instrumente และมหาวิทยาลัยโตเกียว
ช่องแยกช่องว่าง Innexin-6
- ตัวอย่าง: Innexin-6 (Caenorhabditis elegans)
- กล้องจุลทรรศน์: CRYO ARM™ 300 (300 kV CFEG) พร้อม Gatan K2
- ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการรับภาพ : JADAS (1974 ภาพ)
- จำนวนอนุภาค: 91,613 (การรับครั้งแรก), 37,767 (สำหรับการสร้างภาพ 3 มิติ)
- ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์ภาพ: Relion3
- ความละเอียด: 3.0 Å (ที่ FSC = 0.143)
ตัวอย่างโดยได้รับความอนุเคราะห์จาก Prof. A. Oshima (มหาวิทยาลัยนาโกย่า)
อะโพเฟอริติน
ความละเอียดสูงสุด 1.53 Å โดย cryoEM 2019.02
- คุณลักษณะของออปติก: ตัวกรองพลังงานชนิด FEG 300 kV & Ω แบบเย็นพร้อมความกว้างช่อง 20 eV
- เครื่องตรวจจับ: Gatan K2 (ขนาดพิกเซลของภาพ: 0.495 Å, mag x 100,000)
- กริด: Quantifoil 1.2/1.3 Cu 200 mesh เก็บไว้ในเครื่องโหลดอัตโนมัติเป็นเวลา 3 วันก่อนรวบรวมข้อมูล
- จำนวนไมโครกราฟ: 974 รวบรวมตลอด 24 ชั่วโมง, 840 ใช้สำหรับการวิเคราะห์ภาพ
- จำนวนอนุภาค: 120,295 ที่ใช้สำหรับการสร้างใหม่ขั้นสุดท้าย
- ซอฟต์แวร์: RELION 3.1b, CTFFIND4
- ความละเอียด: 1.53 Å (ปัจจัย B: 47)
- หมายเหตุ: ภาพ 56 ภาพแรกเพียงอย่างเดียวสร้างแผนที่ที่มีความละเอียด 1.76 Å (ปัจจัย B: 45)
พลาสมิด apoferritin ของเมาส์จาก Yanagisawa, Danev & Kikkawa @Tokyo University Kato, Makino, Nakane, Terahara, Kaneko, Shimizu, Motoki, Ishikawa, Yonekura & Namba 2019.02 (EMDB-9865)
บี-กาแลกโตซิเดส
β-galactosidase ความละเอียด 2.43 Å CRYO ARM™
ภาพสามมิติของ ß-galactosidase โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง (CRYO ARM™ 3) ที่แรงดันเร่ง 200 กิโลโวลต์
ภาพแสดงโครงสร้างของβ-galactosidase ที่เปิดเผยโดยทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Keiichi Namba ที่ได้รับการแต่งตั้งเป็นพิเศษ และศาสตราจารย์ผู้ช่วย Takayuki Kato จากบัณฑิตวิทยาลัย Frontier Biosciences มหาวิทยาลัยโอซาก้า โดยใช้ cryo-EM,CRYOARM™ ที่ติดตั้ง FEG ชนิด Schottky ที่แรงดันไฟฟ้าเร่ง 200 กิโลโวลต์
ข้อมูลนี้ได้รับการตรวจยืนยันโดยวิธี Fourie Shell Correlation (กราฟ) ส่งผลให้ได้ความละเอียดที่ยอดเยี่ยมที่ 2.43 Å ในภาพที่สร้างขึ้นใหม่เป็นสามมิติ
- ตัวอย่าง: β-galactosidase กับ PETG
- กล้องจุลทรรศน์: CRYO ARM™ (Schottky 200 kV) / K2 summit
- กริด: Quantifoil 1.2/1.3 Cu 200 mesh เก็บไว้ในเครื่องโหลดอัตโนมัติเป็นเวลา 3 วันก่อนรวบรวมข้อมูล
- จำนวนภาพ: 2,500 ภาพ ใน 3 วัน โดย JADAS
- ขนาดพิกเซลของภาพ: 0.8 Å/พิกเซล
- จำนวนภาพอนุภาค: 350,000 (การรับครั้งแรก), 88,564 (สำหรับการสร้างภาพ 3 มิติขั้นสุดท้าย)
- ซอฟต์แวร์: Motioncor2, Gctf, Gautomatch, Relion2.0
- ปริมาณรังสีรวม: 70 e-/Å2 (70 เฟรม (0.2 วินาที/เฟรม x 14 วินาที)
ข้อมูล: เอื้อเฟื้อโดย Dr. T. Kato และ Dr. K. Namba มหาวิทยาลัยโอซาก้า สิงหาคม 2017
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบปล่อยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ารุ่น JEM-3300 CRYO ARM™ 300 II
JEM-3300 "CRYO ARM™ 300 II" เป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบแช่แข็งที่เชี่ยวชาญในการสังเกตตัวอย่างที่ไวต่อลำแสงอิเล็กตรอน เช่น โปรตีน เพื่อการวิเคราะห์อนุภาคเดี่ยว การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ MicroED ระบบนี้มีเสถียรภาพ ประสิทธิภาพการทำงาน และความสะดวกในการใช้งานที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ cryo-EM รุ่นก่อนหน้า นอกจากนี้ ระบบนี้ยังเป็นระบบแบบครบวงจรที่จัดการได้ทุกอย่างตั้งแต่การคัดกรองไปจนถึงการรวบรวมข้อมูล ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการทำงานที่ไซต์ของลูกค้าเพื่อตอบสนองความต้องการของสถานที่ การปรับปรุงเหล่านี้ช่วยให้ผู้ใช้ได้ภาพที่มีคุณภาพสูงด้วยการใช้งานที่ง่ายดาย แม้แต่ผู้ที่ไม่เคยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาก่อน
การแนะนำเวิร์กโฟลว์สำหรับการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์
ลักษณะเฉพาะของการวิเคราะห์โครงสร้างการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนโดยใช้ XtaLAB Synergy-ED
การวิเคราะห์โครงสร้างการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเป็นวิธีหนึ่งในการกำหนดโครงสร้างสามมิติของโมเลกุล โดยสามารถกำหนดโครงร่างสามมิติของอะตอมทั้งหมดในโมเลกุลที่ซับซ้อนได้อย่างชัดเจนโดยไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการตกผลึกซึ่งจำเป็นในการวิเคราะห์โครงสร้างเอกซ์เรย์ผลึกเดี่ยวทั่วไป
การปรับปรุงโครงสร้างตามผลการวิเคราะห์ MS และ NMR
การวิเคราะห์โครงสร้างการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนจะดำเนินการโดยอาศัยการกระจายความหนาแน่นของอิเล็กตรอน ในกรณีของโมเลกุลที่ประกอบด้วยธาตุที่มีเลขอะตอมใกล้เคียงกัน อาจเป็นเรื่องยากที่จะประมาณความแตกต่างระหว่างแต่ละธาตุและจำนวนอะตอมไฮโดรเจน โครงสร้างเริ่มต้นที่ได้จากการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ข้อมูลโครงสร้างทางเคมีที่ได้จาก MS และ NMR
เวิร์กโฟลว์การวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์
XtaLAB Synergy-ED สามารถวิเคราะห์โครงสร้างการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนในตัวอย่างผง เช่น รีเอเจนต์ทดสอบในสภาพเดิมได้ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ร่วมกับเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสาร (MS) และเครื่องสเปกโตรมิเตอร์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) ของ JEOL เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมีของผลึกขนาดเล็กกว่าไมครอนได้อย่างแม่นยำ
ตัวอย่างการวิเคราะห์สารประกอบอินทรีย์อัลคาลอยด์
① ด้านบน: การตรวจวัดมวลสารที่แม่นยำของไรนโคฟิลลินด้วย JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0
① ด้านล่าง: แก้ไขสเปกตรัม HSQC และ H2BC NMR ของ Rhynchophylline โดย JNM-ECZL 500R
① แก้ไขสเปกตรัม HSQC และแก้ไขสเปกตรัม H2BC NMR ของ Cinchonidine โดย JNM-ECZL 500R
② การเชื่อมต่อระหว่างช่องที่แยกด้วยพันธะสองพันธะได้รับการยืนยันจากสเปกตรัม NMR H2BC ของซินโคนิดีนที่แก้ไขโดย JNM-ECZL 500R
③ ผลการวิเคราะห์โครงสร้างการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนของอนุภาคละเอียดซินโคนิดีนด้วย XtaLAB Synergy-ED
การวิเคราะห์โครงสร้างไมโครคริสตัลไลน์ของ Gefitinib
การกำหนดโครงสร้างผลึก
การวิเคราะห์โครงสร้างที่แม่นยำโดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสาร XtaLAB Synergy-ED และ JEOL และอุปกรณ์เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ ช่วยให้สามารถกำหนดโครงสร้างผลึกได้แม่นยำยิ่งขึ้น
ภาพอิเล็กตรอนรอง JSM-IT200 7 kV × 1,000
เจฟิทินิบ : ซี22H24N4O3เอฟซีแอล
เวิร์กโฟลว์การวิเคราะห์โครงสร้างผลึก
การวิเคราะห์โครงสร้างไมโครคริสตัลโดย XtaLAB Synergy-ED
สามารถวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของเกฟิทินิบในสถานะไมโครคริสตัลได้
จากตัวอย่างพบว่ามีโครงสร้างประมาณสองแบบ
การวิเคราะห์โครงสร้างผลึก NMR โดยใช้ NMR แบบโซลิดสเตต JNM-ECZL600
โครงสร้างผลึกสามารถวิเคราะห์ได้โดยการคำนวณ DFT โดยใช้โครงสร้างที่ประมาณไว้เป็นโครงสร้างเริ่มต้นและเปรียบเทียบกับ NMR แบบโซลิดสเตต 13การเลื่อนทางเคมี C ที่นี่ แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของโครงสร้าง A ที่ประมาณไว้
การวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุลด้วย JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0 และสารละลาย NMR
ผลการวิเคราะห์โครงสร้างโมเลกุลด้วยแมสสเปกโตรเมทรีและสารละลาย NMR สอดคล้องกับโครงสร้างที่ประมาณไว้ A
เครื่องวัดการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอน XtaLAB Synergy-ED
XtaLAB Synergy-ED คือเครื่องวัดการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนแบบใหม่ที่บูรณาการอย่างสมบูรณ์ ซึ่งใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อสร้างเวิร์กโฟลว์ที่ราบรื่นตั้งแต่การรวบรวมข้อมูลไปจนถึงการกำหนดโครงสร้างของโครงสร้างโมเลกุลสามมิติ XtaLAB Synergy-ED เป็นผลมาจากการผสมผสานเทคโนโลยีหลักเพื่อให้เกิดการทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องตรวจจับความไวสูงความเร็วสูง (HyPix-ED) ของ Rigaku และซอฟต์แวร์วิเคราะห์ผลึกเดี่ยว (CrysAlisPro สำหรับ ED) และเทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านของ JEOL ด้วยการสร้างเวิร์กโฟลว์ที่ราบรื่นตั้งแต่การเลือกตัวอย่าง (นาโนคริสตัล) ไปจนถึงการรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์โครงสร้าง XtaLAB Synergy-ED ทำให้การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนเข้าถึงได้ง่ายสำหรับผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญซึ่งไม่มีความเชี่ยวชาญด้านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนและผลึกศาสตร์ซึ่งโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้
ระบบ FT NMR ซีรีส์ JNM-ECZL (ECZ Luminous™)
ซีรีส์ JNM-ECZL (ECZ Luminous™) เป็นระบบ FT NMR ที่ติดตั้งเทคโนโลยีดิจิทัลและความถี่สูงที่ทันสมัย ระบบ Smart Transceiver ที่ผสานรวมอย่างสูง ซึ่งเป็นวงจรควบคุมความถี่สูงดิจิทัลที่มีความเร็วสูงและความแม่นยำสูง ช่วยให้สามารถย่อขนาดได้มากขึ้นและรับประกันความเสถียรของสเปกโตรมิเตอร์ ระบบไดรฟ์หลายความถี่ใหม่ช่วยให้สามารถวัดค่าเรโซแนนซ์หลายค่าได้ในการกำหนดค่ามาตรฐาน ซึ่งช่วยให้มีโซลูชันที่หลากหลายยิ่งขึ้น
ระบบ MALDI-TOFMS ที่มีความละเอียดมวลสูงพิเศษ JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0
JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0 เป็น MALDI-TOFMS* ที่ใช้ออปติกไอออน SpiralTOF ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ซึ่งได้รับการอัพเดตเพื่อขยายขอบเขตมวลของระบบความละเอียดสูงนี้ JMS-S3000 กำหนดมาตรฐานใหม่ในประสิทธิภาพของ MALDI-TOFMS และมอบโซลูชันการวิเคราะห์ที่ล้ำสมัยสำหรับสาขาการวิจัยที่หลากหลาย เช่น โพลิเมอร์สังเคราะห์เชิงฟังก์ชัน วิทยาศาสตร์วัสดุ และไบโอโมเลกุล
* เครื่องวัดมวลสารแบบเวลาบินของการสลาย/การแตกตัวของไอออนด้วยเลเซอร์ช่วยเมทริกซ์
JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha เครื่องวัดก๊าซโครมาโตกราฟีประสิทธิภาพสูง - เครื่องวัดมวลแบบเวลาบิน
ระบบ GC-MS ประสิทธิภาพสูง JMS-T2000GC AccuTOF™ GC-Alpha เป็นระบบ GC-MS ที่ให้ความละเอียดของมวลสูง ความแม่นยำของมวลสูง ความไวสูง การรวบรวมข้อมูลความเร็วสูง ช่วงไดนามิกกว้าง และช่วงมวลกว้างได้พร้อมกัน มีแหล่งไอออนแบบผสมมัลติไอออไนเซชัน XNUMX ประเภท ได้แก่ แหล่งไอออนแบบผสม EI/FI/FD และแหล่งไอออนแบบผสม EI/PI วิธีการสร้างไอออนแบบอ่อนสามารถผลิตไอออนโมเลกุลจากสารประกอบที่ไม่รู้จักซึ่งไอออนโมเลกุลไม่สามารถผลิตได้โดย EI และช่วยให้สามารถอธิบายองค์ประกอบธาตุของสารประกอบเหล่านั้นได้ง่ายขึ้น ระบบนี้มาพร้อมกับซอฟต์แวร์วิเคราะห์โครงสร้างอัตโนมัติ "msFineAnalysis AI" สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างแบบบูรณาการของข้อมูลที่วัดโดยแหล่งไอออนแบบผสมมัลติไอออไนเซชัน จึงให้การวิเคราะห์โครงสร้างอัตโนมัติที่รวดเร็ว ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับฐานข้อมูลไลบรารีสเปกตรัมมวลเพียงอย่างเดียว
อุปกรณ์วิเคราะห์ทางเคมี
เครื่องมือ JEOL ที่ใช้ในสาขาการแพทย์และการค้นพบยา และการประยุกต์ใช้งานนั้นมีอยู่ในไฟล์ PDF
โปรดดูสิ่งนี้ด้วยเช่นกัน
หากต้องการดูแอปพลิเคชันด้านการแพทย์ / การค้นพบยาเพิ่มเติม คลิกปุ่มด้านล่าง