Jedrska magnetna resonanca v trdnem

Pri predmetu bodo študentje pridobili teoretično podlago in praktične izkušnje, ki jim bodo zadoščale za samostojno snemanje in vrednotenje spektrov jederske magnetne resonance v trdnih snoveh. Pridobljeno znanje jim bo predstavljalo izhodišče za nadaljnje usmerjeno in poglobljeno izpopolnjevanje v izbrani smeri (npr. magnetna resonanca farmacevtskih snovi, magnetna resonanca polimerov, magnetna resonanca biološko zanimivih snovi, magnetna resonanca anorganskih materialov itd.).

/

1. Jedrska magnetna resonanca (fizikalne lastnosti jeder, jedra v magnetnem polju, klasični opis, kvantnomehanski opis, sunki radiofrekvenčnega polja, signal proste precesije, Hahnov odmev)
2. Interakcija jedra z okolico (kemijski premik, dipolna interakcija, kvadrupolna interakcija, hiperfina sklopitev, Knightov premik; organske in biološko zanimive snovi, diamagnetne snovi, paramagnetne snovi, kovine)
3. Spektralne črte praškastih vzorcev, lokalna simetrija in značilnosti črt
4. Jedrska magnetna resonanca visoke ločljivosti v trdnem (vrtenje pod magičnim kotom, velikostni redi interakcij, homogene in nehomogene razširitve črt, dipolno razklaplanje, vrtenje vzorca okoli dveh osi pri spektroskopiji kvadrupolnih jeder)
5. Relaksacija (spin-mrežna relaksacija, spin-spinska relaksacija, meritev T1 in T2)
6. Zahtevnejše meritve (dvojna resonanca in navzkrižna polarizacija, dvodimenzionalne meritve, metode za odpravljanje kvadrupolne razširitve črt)
7. Teorija povprečnega Hamiltonovega operatorja (homonuklearne in heteronuklearne interakcije in vrtenje vzorca pod magičnim kotom, meritve sklopitev med jedri, posredno opazovanje večkvantnih prehodov)
8. Primeri uporabe jedrske magnetne resonance v trdnem
9. Praktično delo na spektrometru (nastavitev magičnega kota, nastavitev homogenosti polja, umeritev jakosti radiofrekvenčnih polj, eksperiment z navzkrižno polarizacijo, meritev T1 in T2, obdelava podatkov npr. s programom VnmrJ)
10. Simulacije eksperimentov s paketom Simpson

Znanje in razumevanje:

Študenti bodo spoznali osnove jedrske magnetne resonance v trdnih snoveh. Razumeli bodo, katere interakcije v snovi narekujejo obliko spektra in kaj na podlagi takega spektra lahko povemo o okolici jeder, s tem pa o lokalni strukturi in dinamiki v trdni snovi. Spoznali bodo moderne metode za merjenje visokolocljivih spektrov v trdnih snoveh in se seznanili s specificnimi lastnostmi biološko zanimivih snovi, polimerov, anorganskih materialov itd. Srecali se bodo z nekaterimi najkoristnejsimi metodami magnetne resonance in najosnovnejse tudi prakticno preskusili na spektrometru. Naucili se bodo obdelovati izmerjene spektre in simulirati delovanje preprostih pulznih sekvenc.

• M. H. Levitt, Spin dynamics, Wiley, Chichester 2002. Katalog E-gradivo
• C. P. Slichter, Principles of magnetic resonance, Springer, Berlin 1996. Katalog E-gradivo
• Reif, B., Ashbrook, S.E., Emsley, L. et al. Solid-state NMR spectroscopy. Nature Reviews Methods Primers 1, 2 (2021). https://doi.org/10.1038/s43586-020-00002-1

Seminar, udeležba pri praktičnem delu, ustni izpit (50/20/30)

Redna profesorica za področje materiali na Univerzi v Novi Gorici.

1. GORIČAN, Tjaša, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona. Insights into the allosteric regulation of human Hsp90 revealed by NMR spectroscopy. Biomolecules. 2025, vol. 15, iss. 1, [article no.] 37, str. 1-20 [COBISS.SI-ID 221030403]
2. PAOLETTI, Francesca, COVACEUSZACH, Sonia, CASSETTA, Alberto, CALABRESE, Antonio N., NOVAK, Urban, KONAREV, Peter, GRDADOLNIK, Jože, LAMBA, Doriano, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona. Distinct conformational changes occur within the intrinsically unstructured pro-domain of pro-Nerve Growth Factor in the presence of ATP and Mg2+Mg2+. Protein science. 2022, vol. 32, iss. 2, [article no.] e4563, str. 1-14. [COBISS.SI-ID 139671043]
3. PAOLETTI, Francesca, MERZEL, Franci, CASSETTA, Alberto, OGRIS, Iza, COVACEUSZACH, Sonia, GRDADOLNIK, Jože, LAMBA, Doriano, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona. Endogenous modulators of neurotrophin signaling : landscape of the transient ATP- NGF interactions. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2021, vol. 19, str. 2938-2949. [COBISS.SI-ID 62353155]
4. SIMČIČ, Mihael, PUREBER, Kaja, KRISTAN, Katja, URLEB, Uroš, KOCJAN, Darko, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona. A novel 2-oxoindolinylidene inhibitor of bacterial MurD ligase : enzyme kinetics, protein-inhibitor binding by NMR and a molecular dynamics study. European journal of medicinal chemistry. 2014, vol. 83, str. 92-101, [COBISS.SI-ID 1563996]
5. ARSOVSKA, Emilija, MALI, Gregor, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona, ZEGA, Anamarija, NMR in the design of antibacterials. Current medicinal chemistry. 2014, vol. 21, no. 38, str. 4328-4346. [COBISS.SI-ID 3775089]