Индуцируемая параводородом поляризация ядер (ИППЯ), является методом создания гиперполяризации в системах ядерных спинов, и, в том числе, позволяет получать биомолекулы для визуализации метаболизма in vivo. В методе ИППЯ гиперполяризацая молекулы образуется в виде синглетного порядка протонов, но для большинства практических приложений необходимо получать гиперполяризацию спина гетероядра (например, 13C или 15N). В данной работе мы представляем импульсные методы для манипуляций синглетным порядком протонов в условиях сильного поля в молекуле [1-13C] фумарата, и, в частности, для переноса синглетного порядка протонов в намагниченность ядра 13C. Мы используем адиабатические импульсы, то есть импульсы с медленно нарастающей амплитудой, и применяем принцип постоянной адиабатичности: спиновый гамильтониан варьируется таким образом, что обобщенный параметр адиабатичности не зависит от времени. Это обеспечивает более быстрый перенос поляризации, и позволяет достигнуть эффективности переноса равной 96,2 % в экспериментах с термической поляризацией ядер. Мы продемонстрировали аналогичный перенос в экспериментах с использованием гиперполяризации и получили поляризацию 13C равную 6,8 %. Эта работа открывает путь к эффективной гиперполяризации ядерных спинов в различных биомолекулах, поскольку импульсные последовательности, применяемые в сильных магнитных полях, позволяют манипулировать отдельными спинами.
Публикация: Bogdan A. Rodin, Vitaly P. Kozinenko, Alexey S. Kiryutin, Alexandra V. Yurkovskaya, James Eills, Konstantin L. Ivanov. Constant-adiabaticity pulse schemes for manipulating singlet order in 3-spin systems with weak magnetic non-equivalence. Journal of Magnetic Resonance, 327, 2021, 106978, https://doi.org/10.1016/j.jmr.2021.106978.