Eine neue Studie stellt eine Methode zur empfindlichen, gleichzeitigen Messung der optischen Rotationsdispersion (ORD) und des Zirkulardichroismus (CD) aus schwachen chiroptischen Signalen vor.
Die Technik verwendet eine optische Bowtie-Hohlkammer mit mäßiger Finesse, wodurch die Notwendigkeit komplexer Frequenzverriegelung oder Magnetfelder entfällt.
Dieser Ansatz erreicht eine hohe Empfindlichkeit sowohl für ORD als auch für CD sowie eine hervorragende spektrale Auflösung und ermöglicht so die Analyse anspruchsvoller biologischer Proben mit schwachen chiroptischen Merkmalen.
Forscher haben eine neue Methode zur präzisen Analyse der Chiralität von Molekülen entwickelt. Diese Methode, bekannt als Cavity-Enhanced Chiral Eigenmode (CECEM)-Spektroskopie, bietet mehrere Vorteile gegenüber bestehenden Techniken, darunter die Möglichkeit, zwei Schlüsseleigenschaften chiraler Moleküle gleichzeitig zu messen und eine außergewöhnlich hohe spektrale Auflösung zu erreichen.
Chiralität bezieht sich auf die „Händigkeit“ eines Moleküls, wie eine linke und eine rechte Hand. Viele biologische Moleküle sind chiral und ihre Händigkeit kann für ihre Funktion entscheidend sein. Das Verständnis der Chiralität ist in verschiedenen Bereichen von entscheidender Bedeutung, darunter in der Arzneimittelentwicklung und der Materialwissenschaft.
Die CECEM-Spektroskopie verwendet ein spezielles Hohlraumdesign zur Analyse chiraler Materialien. Die Technik kann zwei Eigenschaften gleichzeitig messen. Die erste ist die optische Rotationsdispersion (ORD), die angibt, wie stark ein chirales Material die Ebene des polarisierten Lichts dreht. Die zweite ist der Zirkulardichroismus (CD), der die unterschiedliche Absorption von links- und rechtszirkular polarisiertem Licht durch ein chirales Material widerspiegelt.
Bestehende Methoden zur Messung von ORD und CD erfordern häufig separate Messungen und komplexe Aufbauten. Die CECEM-Spektroskopie kann jedoch beide Eigenschaften gleichzeitig mit einem einzigen, vereinfachten Aufbau bestimmen. Dies spart nicht nur Zeit, sondern verringert auch das Fehlerrisiko.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der CECEM-Spektroskopie ist ihre hohe spektrale Auflösung. Dies bedeutet, dass sie zwischen eng beieinander liegenden Merkmalen im chiroptischen Spektrum unterscheiden kann und so eine detailliertere Analyse des chiralen Moleküls ermöglicht. Diese hohe Auflösung ist für die Untersuchung komplexer Moleküle mit komplizierten chiroptischen Eigenschaften von entscheidender Bedeutung.
Die Forscher demonstrierten die CECEM-Spektroskopie erfolgreich an verschiedenen chiralen Materialien, darunter Quarzkristallen, Zuckerlösungen und Proteinlösungen. Die Technik erreichte eine ausgezeichnete Empfindlichkeit, die die Erkennung schwacher chiroptischer Signale ermöglichte.
Diese neue Methode hat das Potenzial, die chiroptische Analyse zu revolutionieren. Ihre Fähigkeit, schnelle, genaue und hochauflösende Messungen der Chiralität zu ermöglichen, wird für Forscher in verschiedenen Disziplinen, die die Eigenschaften chiraler Moleküle untersuchen, von großem Wert sein.
