Avancerad NMR-spektroskopi
Advanced NMR Spectroscopy

KFK001F, 10 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2020
Beslutad av: Margareta Sandahl
Datum för fastställande: 2020-03-19

Allmänna uppgifter

Avdelning: Biofysikalisk kemi
Kurstyp: Ren forskarutbildningskurs
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursens syfte är att ge doktoranden avancerad kunskap om NMR-teori och tillämpningar för studier av biomakromolekylär struktur och dynamik. Kursen fokuserar på metoder för att studera proteiner, men den grundläggande teorin är lika tillämplig på i stort sett alla slags molekyler i lösning.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå och kunna förklara de grundläggande principerna för multidimensionell spektroskopi
• ha kunskap om hur man använder täthetsmatris- och produktoperator-formalismen för att tolka en multidimensionell NMR-pulssekvens.
• ha kunskap om metoder för koherensselektion.
• ha kunskap om hur man processar NMR-data för multidimensionella spektra.
• ha kunskap om NMR-experiment som används för atomspecifik resonanstillordning och strukturbestämning.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna tolka multi-dimensionella NMR pulssekvenser utifrån en beskrivning med täthetsmatris- och produktoperatorformalism.
• kunna designa nya pulssekvenser för att insamla en given sorts NMR-data.
• kunna göra välgrundade beslut om lämpliga kombinationer av NMR-experiment för atomspecifik resonanstillordning av proteiner (eller andra makromolekyler) av ett givet slag (storlek, spektralupplösning, etc)
• kunna processa multi-dimensionella NMR-data
• kunna presentera resultat and tolkningar av NMR-experiment, både skriftligt och muntligt.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna kritiskt utvärdera resultatet av ett NMR-experiment i termer av precision och noggrannhet, tillförlitlighet, och tillämpbarhet.
• kunna kritiskt utvärdera forskningslitteratur som beskriver NMR-tillämpningar.
• ha förmågan att välja den NMR-teknik som är mest lämplig för en given forskningsfrågeställning.
• ha en bred insikt om tillämpningar utanför sitt eget huvudsakliga forskningsområde.
• ha förmågan att delta aktivt i kvalificerade diskussioner om tillämpningar och tolkningar av NMR-experiment.

Kursinnehåll

Kursen börjar med grundläggande NMR-teori, inklusive en introduktion till kvantmekanik, kvant-statistisk mekanik, täthetsoperator- och produktoperator-formalismen. Kurser omfattar vidare teori för mångdimensionell spektroskopi, inklusive frekvensmärkning av koherenser, koherensöverföring och s.k. mixing, samt koherensselektion. Kursen omfattar även experimentella tekniker and praktiska aspekter, inklusive datainsamling and data processning.

Kurslitteratur

J, C., WJ, F., AG, P., M, R. & NJ, S.: Protein NMR Spectroscopy. Principles and Practice, 2nd Edition. Elsevier Academic Press, 2007. ISBN 9780121644918.
Kursboken kommer att komplementeras med översiktsartiklar som delas ut under kursen.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Seminarier, projekt, litteraturkurs som självstudier. Kursen är organiserad kring seminarier och diskussionsträffar där grupper av doktorander presenterar tilldelat inläsningmaterial. Kursen inkluderar dessutom ett projekt där varje doktorand får i uppgift att analysera en pulssekvens beskriven i forskningslitteraturen.

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter. Doktoranderna löser inlämningsuppgifter under kursen. Som avslutning på kursen får varje doktorand sig tilldelad en forskningsartikel som ska analyseras i detalj med hjälp av den teori som presenterats i kursen och sedan presenteras i en skriftlig rapport.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: KFKN01, Magnetresonans — Spektroskopi och avbildning, eller en jämförbar kurs.
Förutsatta förkunskaper: Matematik motsvarande kursomfånget på K- eller B-programmen på LTH:

Övrig information

Kursen erbjudes när ett tillräckligt antal doktorander har uttryckt intresse. Normalt innebär detta minst 3-4 doktorander för att uppnå en välfungerande kamratundervisning.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Mikael Akke <mikael.akke@bpc.lu.se>