A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä
Encapsulation of xenon by bridged resorcinarene cages with high 129Xe NMR chemical shift and efficient exchange dynamics (2023)


Komulainen, S., Iresh Fernando, P. U. A., Mareš, J., Selent, A., Khalili, R., Cesana, P. T., Ebeling, A., Kantola, A. M., Beyeh, N. K., Rissanen, K., DeBoef, B., Lantto, P., & Telkki, V.-V. (2023). Encapsulation of xenon by bridged resorcinarene cages with high 129Xe NMR chemical shift and efficient exchange dynamics. Cell Reports Physical Science, 4(2), Article 101281. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101281


JYU-tekijät tai -toimittajat


Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajatKomulainen, Sanna; Iresh Fernando, P. U. Ashvin; Mareš, Jiří; Selent, Anne; Khalili, Roya; Cesana, Paul T.; Ebeling, Andreas; Kantola, Anu M.; Beyeh, Ngong Kodiah; Rissanen, Kari; et al.

Lehti tai sarjaCell Reports Physical Science

eISSN2666-3864

Julkaisuvuosi2023

Ilmestymispäivä08.02.2023

Volyymi4

Lehden numero2

Artikkelinumero101281

KustantajaElsevier

JulkaisumaaYhdysvallat (USA)

Julkaisun kielienglanti

DOIhttps://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101281

Julkaisun avoin saatavuusAvoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuusKokonaan avoin julkaisukanava

Julkaisu on rinnakkaistallennettu (JYX)https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/85668


Tiivistelmä

Functionalized cages encapsulating xenon atoms enable highly sensitive, background-free molecular imaging through a technique known as HyperCEST 129Xe MRI. Here, we introduce a class of potential biosensor cage structures based on two resorcinarene macrocycles bridged either by aliphatic carbon chains or piperazines. First-principles-based modeling predicts a high chemical shift (about 345 ppm) outside the typical experimental observation window for 129Xe encapsulated by the aliphatically bridged cage and two 129Xe resonances for the piperazine-bridged cages corresponding to single and double loading. Based on the computational predictions as well as 129Xe chemical exchange saturation transfer (CEST) and T2 relaxation nuclear magnetic resonance experiments, we confirm Xe encapsulation in the aliphatically bridged and double encapsulation in the piperazine-bridged resorcinarene in methanol. The cages show fast Xe exchange rates (12,000–49,000 s−1), resulting in a high CEST response regardless of the relatively low binding constant (0.09–3 M−1).


YSO-asiasanatsupramolekulaarinen kemiabiosensoritksenonmolekyylidynamiikkalaskennallinen kemia

Vapaat asiasanatsupermolecules; functionalized cages; biosensors; piperazine-bridged resorcinarenes; aliphatically bridged resorcinarenes; 129Xe NMR; 129Xe HyperCEST MRI; first principal modeling; molecular dynamic simulations


Liittyvät organisaatiot

JYU-yksiköt:


OKM-raportointiKyllä

VIRTA-lähetysvuosi2023

JUFO-taso1


Viimeisin päivitys 2025-14-03 klo 12:58