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圓二色光譜儀如何讓物質‘開口說話’？

來源：時間：2024-03-07 09:22:10 瀏覽：1493次

圓二色光譜儀如何讓物質‘開口說話’？

圓二色光譜儀（Circular Dichroism Spectrometer，簡稱CD）是一種用于研究生物大分子如蛋白質、核酸等光學性質的高科技儀器；它通過測量樣品對圓偏振光的吸收和發射能力，揭示出樣品的分子結構、動態變化和相互作用等信息，從而讓物質仿佛“開口說話”，向我們透露其深層的秘密。

（一）原理

圓二色光譜儀的工作原理基于圓偏振光的性質；圓偏振光是一種特殊類型的光，它的振動方向始終在光傳播平面上，且始終保持在一個固定的方向上，當這種光照射到生物大分子上時，由于分子的結構和功能團的差異，會對圓偏振光產生不同的吸收和發射效果，圓二色光譜儀就是通過測量這種吸收和發射效果，來分析生物大分子的結構和功能。

（二）功能應用

1. 圓二色光譜儀可以測量樣品的圓二色信號，即樣品對圓偏振光的吸收差異；這種差異反映了樣品中不同結構的部分對光的吸收能力不同，從而可以推斷出樣品的分子結構，例如，如果樣品中含有左旋和右旋的螺旋結構，它們會對圓偏振光產生不同的吸收效果，從而產生圓二色信號。

2. 圓二色光譜儀還可以測量樣品的 circularly polarized luminescence（圓偏振發光），這種發光是由于樣品中的某些功能團在吸收光能后，重新發射出光能，并且保持了原來的圓偏振性質，通過測量這種發光，可以了解樣品中的功能團結構和相互作用。

3. 除了測量圓二色信號和圓偏振發光，圓二色光譜儀還可以測量樣品的吸收光譜和發射光譜；這些光譜信息可以提供有關樣品的分子結構、動態變化和相互作用等方面的詳細信息。

4. 圓二色光譜儀在生物大分子研究中的應用非常廣泛；例如，它可以用于研究蛋白質的結構和功能、核酸的序列和結構、以及生物大分子之間的相互作用等，此外，圓二色光譜儀還可以用于研究化學分子的結構和動態變化，以及環境中的污染物監測等。

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