NMR-relaxation: teori och tillämpningar
NMR Relaxation: Theory and Applications

KFK005F, 10 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2021
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-relaxationsteori 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 grundläggande principer för NMR-relaxation.
• ha kunskap om hur man använder BWR-teorin för att undersöka vilka relaxationsmekanismer som är aktiva för ett givet element i täthetsmatrisen.
• ha kunskap om olika relaxationsmekanismer.
• ha kunskap om korrelationsfunktioner och spektraltäthetsfunktioner.
• ha kunskap om mångdimensionella NMR-experiment som används för att studera molekyldynamik på olika tidsskalor.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• ha förmåga att avgöra vilka relaxationsmekanismer som är aktiva i ett givet NMR-relaxationsexperiment.
• ha förmåga att designa nya pulssekvenser för att mäta en given typ av NMR-relaxationsdata.
• kunna ta välgrundade beslut om lämpliga kombinationer av NMR-relaxationsexperiment för att mäta dynamiska egenskaper hos ett protein av givet slag (storlek, spektralupplösning, etc)
• kunna tolka NMR-relaxationsdata i termer av molekyldynamik (rotationsdiffusion, ordningsparametrar, etc)
• kunna presentera resultat and tolkningar av NMR-relaxationsexperiment, både skriftligt och muntligt.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna kritiskt utvärdera resultatet av ett NMR-relaxationsexperiment i termer av precision och noggrannhet, tillförlitlighet, och tillämpbarhet.
• kunna kritiskt utvärdera forskningslitteratur som beskriver tillämpningar av NMR-relaxation.
• ha förmågan att välja den NMR-relaxationsteknik 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-relaxationsexperiment.

Kursinnehåll

Kursen börjar med grundläggande teori om NMR-relaxation, inklusive 'random-phase'-modellen för transversell relaxation,Bloch-Wangsness-Redfield-teori, stokastiska processer, korrelationsfunktioner och spektraltäthetsfunktioner, relaxations-mekanismer, interferenseffekter, samt kemiskt utbyte. Kurser omfattar vidare experimentella tekniker för att studera molekyldynamik med hjälp av NMR-relaxation.

Kurslitteratur

J, C., WJ, F., AG, P., M, R. & NJ, S.: Protein NMR Spectroscopy. Principles and Practice, 2nd Ed.. Elsevier Academic Press, 2007.
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: Förkunskapskrav: KFKN01, Magnetresonans — Spektroskopi och avbildning, eller en jämförbar kurs. Rekommenderade förkunskaper: Avancerad NMR-spektroskopi
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

Kursansvariga: