論文の概要: Biophysical EPR Using Superconducting Resonators

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.23952v1
• Date: Mon, 22 Jun 2026 21:27:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-06-24 22:16:48.693423
• Title: Biophysical EPR Using Superconducting Resonators
• Title（参考訳）: 超電導共振器を用いた生物物理学的EPR
• Authors: Austin R. Gamble Jarvi, Hamid R. Mohebbi, Ishit Raval, Omari Culzac, Jack Erickson, Sameh Hegazy, Don Carkner, Andrew Wiles, David G. Cory, Troy W. Borneman,
• Abstract要約: 超伝導共振器を高感度・高帯域パルス電子常磁性共鳴(EPR)測定に活用する技術を提案する。 AWGとFPGAが生成するデジタルIF機能を備えた独自のXバンドパルスEPR分光計を用いて、新しいパターン付き薄膜平面超伝導マイクロストリップ共振器を制御した。 その結果, 超伝導共振器の応用範囲の拡大とバイオテクノロジーにおけるEPRの利用が可能となった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We present innovations that enable the use of superconducting resonators for high sensitivity, high bandwidth pulsed electron paramagnetic resonance (EPR) measurements on biologically relevant samples with enhanced stability and throughput. A custom-built X-band pulsed EPR spectrometer with AWG and digital IF capability generated by an FPGA was used to control a novel patterned thin film planar superconducting microstrip resonator capable of generating Rabi fields sufficient to achieve 6 ns pi/2 Gaussian pulses using a 100 W solid-state HPA. The system allows automated sequential calibration, measurement, and analysis of five 3.5 uL samples contained in a sample cartridge. Performance was validated through measurements of double electron-electron resonance (DEER) distances in a variety of spin-labeled protein samples with biologically relevant concentrations, including measurements below 10 uM. The results enable broadening the scope of applications for both superconducting resonators and the use of EPR in biotechnology.
• Abstract（参考訳）: 本研究では, 高温超伝導共振器を高感度・高帯域パルス電子常磁性共鳴(EPR)測定に利用し, 安定性とスループットの向上を図った。 100W固体HPAを用いて6ns π/2ガウスパルスを達成するのに十分なRabiフィールドを生成することができる新しいパターンの薄膜平面超伝導マイクロストリップ共振器を制御するために、FPGAによって生成されたAWGとデジタルIF機能を備えたカスタムビルドXバンドパルスEPR分光器を用いた。 このシステムでは、サンプルカートリッジに含まれる5つの3.5 uLサンプルの自動キャリブレーション、測定、分析が可能である。 電子電子共鳴(DEER)距離を10 uM未満の生物学的濃度を含む様々なスピンラベルタンパク質試料で測定し,その性能を検証した。 その結果, 超伝導共振器の応用範囲の拡大とバイオテクノロジーにおけるEPRの利用が可能となった。

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