Les laboratoires scientifiques américains se dotent d’énormes nouveaux équipements

3 août 2021 : Pour atteindre le sommet d’un équipement de pointe de 2 millions de dollars, les scientifiques montent un escalier en colimaçon autour des structures, de la taille de deux réfrigérateurs empilables surdimensionnés chacun.

La National Science Foundation de 40 millions de yens est destinée à des investissements, en partie pour la recherche en santé et le développement de médicaments.

Le spectromètre fonctionne de la même manière que les scanners IRM, les appareils IRM sont utilisés pour prendre des photos de l’intérieur du corps humain. Mais au lieu de prendre des photos d’humains, les nouvelles machines prendront des photos de molécules, explique Jeffrey Hoch, PhD, du département de biologie moléculaire et de biophysique de la faculté de médecine de l’Université du Connecticut à Farmington.

Les images atomiques permettront l’étude des molécules, atome par atome, et vérifieront les réactions chimiques dans différentes conditions. Plus l’aimant de la machine est gros, meilleurs sont les détails que vous pouvez étudier.

La technologie aidera les chercheurs à comprendre les composants des batteries, les nanomatériaux et les revêtements de surface, et ouvrira une myriade de possibilités de recherche, certaines encore à imaginer.

Dans moins de 3 ans, l’Université de Géorgie à Athènes et l’Université du Wisconsin à Madison disposeront chacune d’un spectromètre de pointe à 1,1 GHz et s’associeront à la faculté de médecine de l’Université du Connecticut pour construire trois piliers de la réseau pour le nucléaire. Résonance magnétique. Des chercheurs de Géorgie étudieront le mélange de substances et ceux du Wisconsin mèneront des études spécifiques.

Pour utiliser un spectromètre, on grimpe sur l’échelle d’écriture autour de la machine et on y dépose les tubes contenant le petit échantillon. Engine Surpersu, PhD, directeur de programme pour la National Science Foundation (NSF), explique qu’un “ascenseur aérien” les amène à un aimant, où les molécules peuvent être isolées et étudiées.

L’Europe puis l’Amérique

Il n’existe qu’une poignée de spectromètres, qui peuvent coûter jusqu’à 30 millions de dollars chacun aux États-Unis, et les chercheurs extérieurs sont rarement autorisés à y accéder. Ainsi, l’ajout de ces deux nouvelles machines améliorera également considérablement la recherche, explique Steven Ellis, PhD, qui est également directeur des programmes à la NSF.

C’est une bonne nouvelle, car les États-Unis sont à la traîne par rapport à l’Europe dans la commande, l’installation et l’utilisation de cette technologie, dit-il. En fait, cet intervalle a été noté dans un rapport du Conseil national de recherches de 2013 qui soulignait la nécessité d’une imagerie nucléaire à ultra-haut champ.

Si l’incapacité à poursuivre les progrès de la technologie d’entreprise « se poursuit, les États-Unis perdront probablement leur rôle de leader car les problèmes scientifiques de complexité et d’impact sont résolus ailleurs », indique le rapport.

“Je ne peux pas [overstate] L’importance de fournir ces outils pour plus d’appareils », explique Ellis. Si vous voulez savoir comment fonctionne une protéine, vous voulez vraiment savoir comment elle est connectée, où se trouvent tous les atomes et comment les choses interagissent avec elle. “

Pour la première fois, la technologie sera disponible pour les étudiants en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM), principalement les établissements de premier cycle, les établissements de services aux minorités et les collèges et universités historiquement noirs, et «tout type d’établissement qui peut se le permettre. « « Ils ont leur propre système, mais ils peuvent créer des échantillons et utiliser les données », dit-il. « C’est démocratiser la technologie. »

Le prix NSF va au-delà du spectromètre ; Il s’étend à la cyber-infrastructure, qui comprend le traitement, le stockage et l’échange de données. Il englobe le développement de protocoles afin que les gens puissent utiliser les bases de connaissances pour devenir des experts.

La vitesse de collecte des données à partir d’appareils à haut champ, ce qui est important car l’échantillon biologique n’est pas toujours stable, explique Serpersu. Et les chercheurs peuvent voir à quelle vitesse un seul atome se déplace, et “vous pouvez en voir des milliers à la fois” avec l’imagerie par résonance magnétique atomique (RMN) ou pour une étude individuelle.

Des indices possibles sur la maladie d’Alzheimer et le COVID

La technologie peut augmenter les études sur les protéines dans leur ensemble en tant que cause des maladies neurologiques d’Alzheimer, explique Serpersu.

Cela pourrait faire avancer la recherche antivirale pour des maladies comme COVID-19, dit Ellis.

« Si vous voulez interférer avec la liaison aux protéines de pointe, cela aide à comprendre cette structure et la structure du récepteur dans la cellule à laquelle il se lie. Ces structures de récepteurs peuvent être très difficiles à comprendre car elles ne cristallisent pas bien. La résonance magnétique nucléaire est une bonne approche », dit-il.

Le réseau avancé d’IRM nucléaire commence avec trois sites actuellement désignés, mais d’autres centres devraient rejoindre le réseau et partager des ressources et des données, a déclaré Ellis.

Le programme de bourses de 40 millions de dollars ne couvre pas les coûts à long terme, les chercheurs doivent donc obtenir une subvention pour couvrir les coûts lorsqu’ils réservent du temps avec un spectromètre.

“L’idée est de leur permettre de travailler avec des équipements modernes et de devenir compétitifs”, explique Ellis.

Actualités WebMD sur la santé

Veux dire

Jeffrey Hoch, PhD, École de médecine du Connecticut, Département de biologie moléculaire et de biophysique, Université de Farmington.

Engin Serpersu, PhD, directeur des programmes à la NSF

Steven Ellis, PhD, directeur des programmes de la NSF

© 2021 WebMD, LLC. Tous les droits sont réservés.

Leave a Comment