布鲁克发布首款1.3 GHz高分辨率核磁共振系统

在2025年度的ENC-ISMAR联合大会上，全球领先的核磁共振（NMR）波谱解决方案供应商布鲁克宣布已成功研发并测试了全球首台1.3 GHz高分辨率核磁共振波谱仪。该系统搭载标准孔径（54毫米）并具备稳定性能的超导磁体。作为首款超高场波谱仪， 它突破了NMR研究的现有极限，开启了超高场NMR 的新篇章，实现了更高的分散度和分辨率。

这台1.3 GHz高分辨率超高场核磁共振（UHF NMR） 波谱仪已部署于瑞士费兰登的布鲁克UHF设施中

继1.0-1.2 GHz系统成功推出后，布鲁克的1.3 GHz NMR波谱仪提供了出 色的高分辨率和高灵敏度， 使科学家能够更深入地研究复杂的生物分子系统和 先进材料。该系统采用持久标准孔径NMR超导磁体，场强高达30.5特斯拉（T），并集成了新型ReBCO高温超导（HTS）插件，从而实现更高的磁场强度。这款新型1.3 G H z 磁体延续了布鲁克创新型LTS-HTS 混合磁体架构，在提升磁场的同时，保持了与1.2 GHz磁体相同的物理尺寸和制冷剂消耗，仅杂散场半径略有增加。

在1.3 GHz 质子频率下，布鲁克对该系统进行了多种探头的应用测试，涵盖以下5种配置：3 mm TXI液体常温探头、5 mm TXO液体低温探头、111kHz (0.7 mm) HCN 固体魔角旋转（MAS）探头、42 kHz （1.9 mm） 固体MAS材料研究探头，以及新型160 kHz（ 0.4 mm）HCN超快速旋转固体MAS探头，这些探头均为固体NMR在生物系统研究中最前沿的创新成果。测试结果表明，该系统可在1.3 GHz频率下 ，获得高分辨率的液体和固体NMR 谱 ，显著提升了分辨率和灵敏度， 展示了其在生物分子和材料科学领域实现突破性研究的巨大潜力。

更高的磁场强度尤其有利于对分散度较低的生物大分子进行波谱分析， 例 如： 碳水化合物 、糖蛋白 、RNA以及固有无结构蛋白 （IDP , 即缺乏二级和三级结构的蛋白质） 。 在该系统中 ， 通过直接检测IDP 中 的13C和15N, 可显著提升1.3 GHz频率的灵敏度，为研究生物大分子的动力学和功能机制提供新的原子级策略。在固体NMR研究中，UHFNMR对于研究四极矩核尤为关 键，由于四极矩谱线展宽与磁场强度呈反比， 因此随着磁场增强，谱线缩窄。 此 外，由于化学位移张量与磁场强度呈线性关系，因此，使用UHF系统可以显著提升对化学位移张量的测量能力。这些技术进步正在推动材料科学和生物科学领域取得激动人心的突破。

布鲁克BioSpin集团总裁Falko Busse博士表示：" 1.3 GHz NMR系统的 实现再次印证了布鲁克的创新承诺。 我们相信，我们的高分辨率GHz级核磁共 振谱仪将使研究人员能够深化对复杂生物分子系统的科学认知，同时为先进材 料科学研究——特别是对含有四极矩和低γ核化学元素的分子与材料研究 — 带来重大突破。"

来自日本理化学研究所（RIKEN）横滨研究中心整合医学科学部的结构生物学领先研究员Takanori kigawa博士表示：“我们非常荣幸成为首批使用1.3 GHz NMR波谱仪进行实验的科学家之一。其分辨率和灵敏度的提升令人惊艳 。 我们在对蛋白质和核酸样本的研究中，观察到了前所未有的细节，这为我们在生 物系统领域的研究开启了全新可能。"

来自法国国家科学研究中心 - 高温化学和辐射研究所 （ CEMHTI-CNRS,法国奥尔良）的材料科学研究员Pierre Florian博士对固体样品进行了表征，他评价道: "我对这台1.3 GHz波谱仪的首次实验结果印象极为深刻。它大幅增强 了我们解析复杂材料中不同原子环境的能力，并带来了前所未有的灵敏度。"