Isthermal Titration Calorimetry (ITC) צמחה כטכניקה אבן הפינה ביופיזיקה וכימיה לאפיון אינטראקציות מולקולריות. בעוד שהיא מוכרת באופן נרחב על יכולתו למדוד באופן ישיר תרמודינמיקה מחייבת, יישום פחות מוערך אך חזק באותה מידה הוא ביכולתו ללמוד מנגנונים מתמטיים של מחקר פיזיולוגי, על ידי ניטור החום התפתח או נספג במהלך תגובה בזמן אמת, ITC מציעה שיטה רגישה מאוד עבור ניתוח מכניקתי כמעט, כלומר, כלומר, קריפטומטי, כמעט, כלומר, כלומר, כלומר, ניתוח מדויק, קריפטומטי, על ידי ניטור של שיטות מחקר מנגנונים מתמטיים, כמעט, קריפטומטי, על ידי ניטור של שיטות מחקר מנגנונים מתמטיים, על ידי מעקב אחר מנגנונים מתמטיים, כמעט, על ידי ניטור של ניתוח קפדני של ניתוח קרידקרטיקה, על ידי מעקב אחר מנגנונים מתמטיים, על ידי ניטור של ניתוח קריפטומטיים, על ידי ניטור של ניתוח קפדני של שיטות ניתוח קפדני של שיטות מחקר מנגנונים מתמטית, כמעט, כמעט, על ידי ניטור של שיטות ניתוח קפדני של ניתוח קפדני של ניתוח קרידקמטי זה, על ידי ניטור של טיפול פסיכולוגי כמעט, על ידי ניטור של שיטות ניתוח זה, על ידי ניטור של שיטות ניתוח זה, על ידי ניטור של מנגנונים

עקרונות של Isthermal Titration Calorimetry

בליבתו, ITC מודד את שינוי החום הקשור לתוספת של תגובה אחת (הטטרנט) לפתרון המכיל תגובה נוספת (המדיקה) בתנאים אחרים.המכשיר מורכב משני תאים זהים - תא מדגם ותא ההתייחסות - שניהם נשמרים בטמפרטורה קבועה על ידי תרמוסטט רגיש. כאשר תגובה מתרחשת, ההבדל הטמפרטורה בין התאים שמניעים מעגל שנוצר על ידי שימוש ישיר לתאים חשמליים או מאוזנים.

בניסוי קיננטי טיפוסי ITC, הטיטרנט מוזרק בציטוטים קטנים, דיסקרטיים לתוך תא הדגימה.הזרימת החום (מיקרוקלוריות לשנייה) נרשמת כתפקוד של זמן, ומייצרת סדרה של שיאים.כל שיא מתאים לשינוי חום מזרקה אחת.על מסלול הניסוי, הפסגות משתנות בגודל כמו התקדמות לקראת השלמת, מתן דגימות עשירות נתונים אופטיים או מקבצים, אשר עלולים להיות מקבצים אופטיים, או לא-מדומים, או שיטות אפילמטיות, או לא-מדומים.

כיצד ITC מספק מידע קינטי

ניתוח נתונים מסורתי של ITC מתמקד שילוב כל שיא הזריקה כדי להפיק את החום הכולל של מטומטמים ולאחר מכן מתאים חום משולב למודל מחייב (למשל, אתר אחד, שני אתרי, תחרותי) זה מניב את העודף של שיווי המשקל המחייב (FLT:0KFLT:1FLT:2aFillo 3), שינוי halpy (Freacio) ו-Ricial (Ricial) מכיל את התגובה של חום (RIRD) ו-RIRDIFIRDIph)

התעלמות מהתרמודינמיקה של Kinetics

(למשל, הסתברות פשוטה או ion מחייב), שחרור החום הוא למעשה מיידי, וכל זריקה מופיעה כספייק חד שחוזר לבסיס בתוך שניות.לתגובה איטית יותר (למשל, אנליז אנזים, שינויים תואמים, או מאקרו-מולקולארי), האבולוציה החום מתפשטת לאורך זמן ארוך יותר, וכתוצאה מכך רחב יותר, נמוך יותר מדגימות על ידי ניתוח של דגם זה של אורת חום (או 1D) לאחר שלב 1D) הוא הראשון של ירידה של חום, לאחר הנקה, לאחר שלב של זמן קצר לאחר הנקה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, הוא אורך זמן קצר לאחר הנקה (F).

המונחים: Reaction Progress

(ב) [17] [17] , [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עיצוב ניסיוני של Kinetic ITC

תכנון ניסוי ITC כדי לחלץ פרמטרים קינטיים דורש שיקול זהיר של הגדרות כלי, ריכוזים מגיבים ופרמטרים ההזרקה.בניגוד לניסוי קונבנציונלי של תרמודינמיקה ITC מחייב שבו המטרה היא ליישב את האתר המחייב, ניסוי קינטי ITC נועד לעקוב אחר התפתחות החום תלוי הזמן של הזריקה אחת או סדרה של זריקות כי לצרוך חלק משמעותי של תת-התחולה.

פרוטוקול טירוף

יש שתי גישות נפוצות: (FLT:0) ציטנטיקה של ההרחבה 1Felocial (FLT:2single-injection קיננטיקה של ההרחבה 3 (בניסויים מרובים של תשואה), כמה מכסות של ריקבון פשוט נוספו במרווחים קבועים, וכל שיא החום של הזריקה ניתח עבור פרופיל שלה, זה מתאים כאשר קצב זה הוא קבוע של תגובה אחת, הוא מאפשר את קצב הלחץ של כל אחד, הוא קבוע, לאחר מכן, הוא קבוע, לאחר מכן, הוא אחד, לאחר מכן, הוא קבוע, הוא קבוע, הוא קבוע, הוא אחד, לאחר מכן, הוא קבוע של לחץ, הוא, לאחר מכן, הוא גם על ידי חשיפה, הוא אחד, הוא קבוע של לחץ, הוא אחד, הוא אחד, 000, 000, 000, 000, 000, הוא קבוע של לחץ על ידי חשיפה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000

פרמטרים ניסיוניים מרכזיים כוללים את נפח ההזרקה, הזרקת מהירות, מהירות מעוררה, נפח התא.לצמצם את ערבוב חפצים, המכשיר צריך להיות מצויד עם גירוי יעילות גבוהה ו סירינג יפה מאוד.זה גם קריטי לעבוד בריכוזים המייצרים אות חום מדידה מבלי לגרום למשקעים או שינויים משמעותיים מולקוליות.

ניתוח נתונים ו- Curve Fitting

(ה) (ה) (ה)) (הניסוי הקינטיננטי ITC) הוא חלקת כוח (מיקרו-מקומיים) לעומת הזמן (לדוגמא: LTFua) לעומת הזמן (הזריקה של ה-A) ו- C.FLT2 (התמורה ל-F) , וניתן לתאר את ה-Fon-Apán-Agate) באופן משמעותי באמצעות דגם ה-ALT-Auto-D.

חשוב לציין כי ITC קינטית דורש טיפול נתונים שונה מאשר ITC סטנדרטי מחייב ITC. אזורי שיא משולבים בניסוי קיננטי אינם משמשים ישירות לבניית acompoverm מחייב; במקום זאת, הצורה של כל שיא מצויד במודל תלוי בזמן.החום הכולל שפורסם להזרקה עדיין מספק את קצב התגובה, אשר ניתן להשתמש כדי להמיר חום לקצב ביסודיות ניתוח זה כרוך לעתים קרובות בו זמנית מתאים נתונים כדי להגדלת גודל.

המונחים: Kinetic ITC

היכולת של ITC לפקח על קינטיקה התגובה בזמן אמת, ללא תוויות או אי-יציבות, פתחה מגוון רחב של יישומים על פני ביוכימיה, פרמקולוגיה ומדעי החומרים.

Enzyme Kinetics: Michaelis-Menten and Beyond

(הופנה מהדף ITC) הוא חזק במיוחד עבור חקר קינטיקה אנזים כי זה יכול למדוד את שיעור הצריכה או היווצרות המוצר באופן ישיר מן החום המפותח (התגובה האנזיומטית ביותר) יש מספר 7 enthalpies, לעתים קרובות בטווח של -10 עד 50 kcal / mol.

גילוי סמים: Binding Kinetics En Route to Efficacy

(בגילוי סמים, הקינטיקה החייבת של מתחם המועמד - במיוחד קצב ההתאגדות (FLT:0kuaFLT:1FLT:2onFLT 3:3) ושיעור הדילוג (FLT:4kua) אשר דורש תשואות פיזיקליות נוספות, כולל מדדי לחץ דם (IGNFLT 7) - הם מוכרים יותר ויותר כדרליטנטים קריטיים של יעילות vivo ומשך פעולה מחייב באופן ישיר.

חומרים מדע: פולימריזציה וקטאליזה

מעבר לביולוגיה, ITC החל על ידי סיננטיקה התגובה נמצא בשימוש במדעי החומרים.לדוגמה, פולימריזציה של מונומרים ניתן ללמוד על ידי הזרקת זרז או אינטור לפתרון מונומר.פרופיל שחרור החום מגלה את הקינטיקה של propagation והשלמת שלבים. בדומה, ITC משמש גם כדי לחקור את הפעילות הקטליטית של חלקיקים או חומרים.

תגובות כימיות

ITC הוא החל על כל תגובה המתרחשת על פרק זמן של שניות עד דקות ומייצרת שינוי חום של לפחות כמה מיקרוקלי להזרקה.זה כולל ניטרליזציה פשוטה בסיס חומצה, chelation מתכת-ligand, היווצרות של קומפלקסים הכלולים (למשל, מחזורי מחזוריים לדרגה), ו היווצרות קשר קוה-שוויון. בכל מקרה, הניתוח הקינטי תלוי אם התגובה היא חד-שלבית או בלתי-הפיכה, הן יכולות להיות מושלמות, הן לדרגה, הן לדרגה, הן לדרגה לאחור, והן לדרגה, הן לדרגה, הן לדרגה אחת או הפיכה, והן לדרגה לאחור, והן לדרגה, הן לדרגה אחת, הן לדרגה, והן לדרגה גבוהה יותר, הן לדרגה, והן לדרגה, הן לדרגה, והן לדרגה, והן לדרגה אחת, הן לדרגה לאחור, והן לדרגה, לתצורות חיבור קבוע.

יתרונות ומגבלות

יתרונות

  • (FLT:0) ללא תשלום ו- Immobilization-freecioFLT:1: עובד עם מולקולות ילידיות בפתרון, הימנעות מממצאים מתגי פלואורות או מצורף משטח.
  • (ב) [ה]התמדה ה': חום הוא אות אוניברסלית – לכל תגובה יש נטייה להתפתח או לספוג חום.
  • (ב) [15] , תרמודינמיקה וקנטינת נתונים: ניסוי יחיד יכול להניב שני קבועים מחייבים וקצב.
  • (ב) [ה]הפועלים עם דגימות טורפות או ⁇ (הראשונה: בניגוד לקליט או לנטייה, ITC אינו מושפע מבהירות הדגימה.
  • (FLT:0) , יבול מדגם קטן (FLT:1): מיקרוקלורימטר מודרני דורש רק 200-500 מיקרו ליטר של דגימה לכל ריצה, ונפח הזרקת ננוליט הם שגרתיים.

הגבלות

  • <חזק> דרישת enthalpy: התגובות עם ⁇ Hem (<< < 1 kcal/mol) קשה למדוד אלא אם כן דגימות מרוכזות משמשות.
  • (ב) ,0) מגבלות הזמן של LT:1: ITC לא יכול לפתור תגובות מהר יותר מאשר זמן מת של המכשיר (בדרך כלל 2-5 שניות) או לאט יותר מאשר כמה שעות (בשל סחף בסיסי).
  • (FLT:0)Complex Data AnalysisFLT:1: מימוש פרמטרים קינטיים אמינים דורש בחירה קפדנית של מודלים וידע של מנגנון התגובה.
  • (ב) ,0) פריטים של חום בלתי אפשרי (FLT:1): ערבוב חום, חום דילול, שינויים חדירות יכול לסבך את האות ויש לתקן באמצעות ניסויים בשליטה.
  • (ב) ,0) כלי ITC בעלי רגישות גבוהה יקרים ועשויים לדרוש הכשרה מיוחדת.

כיוונים עתידיים

התחום של ITC קינטית מתפתח, עם התקדמות בעיצוב כלי ותוכנה ניתוח נתונים.כלי הדור החדש ITC מציעים רגישות גבוהה יותר, זמני פיות פיות מהיר יותר, וטיפול בדגימה אוטומטית.תוכנה תומכת כעת בהתאמה גלובלית של זריקות מרובות ואפילו מודלים קינטיים מקושרים החוקרים משלבים גם את ITC עם טכניקות אחרות כגון שטף או FLT:0cichcularroism archcularicrfiralrfir כדי להשיג את המידע הגדל כמו גם כן, כמו טיפול כימי יעיל יותר, כמו ITC, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם שיטות טיפול יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו ITC סטנדרטי של מערכות טיפול יעיל יותר, כמו גם כן, 000 יעיל יותר, כמו גם כן, 000 יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, 000 יעיל יותר, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, 000 אנרגיה סטנדרטי של אנרגיה סטנדרטית טיפול אנרגיה מתחדשת יעיל יותר, 000 יעיל יותר, כמו גם כן, כמו

מסקנה

Is Othermal titration calorimetry הוא הרבה יותר מאשר שיטה למדידת זיקה מחייבת. על ידי בזהירות ניתוח זרימת חום מפוכחת זמן-resolveated במהלך הטיוטה, החוקרים יכולים לקבל מידע קיננטי מפורט - קבועים, מייקלס-מנטום פרמטרים, הוראות תגובה תגובה ותובנות מנגנון - ישירות מפתרון-phase, ללא תווית הניסוי.