线性二色性

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线性二色性(LD)或衰减是平行偏振光和垂直于取向轴偏振光的吸收之间的差异。它是一种材料的特性,其透射率取决于入射到其上的线性偏振光的方向。作为一种技术,它主要用于研究分子的功能和结构。LD测量基于物质与光之间的相互作用,因此是电磁光谱的一种形式。 这种效应已应用于整个EM光谱,其中不同波长的光可以探测许多化学系统。目前LD的主要用途是研究生物大分子(例如DNA)以及合成聚合物。 LD使用线偏振光,…

线性二色性

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线性二色性 (LD) 或衰减是平行偏振光和垂直于取向轴偏振光的吸收之间的差异。 它是一种材料的特性,其透射率取决于入射到其上的线性偏振光的方向。 作为一种技术,它主要用于研究分子功能结构。 LD 测量基于物质与光之间的相互作用,因此是电磁光谱的一种形式。

这种效应已应用于整个 EM 光谱,其中不同波长的光可以探测许多化学系统。 目前 LD 的主要用途是研究生物大分子(例如 DNA)以及合成聚合物。

基本信息

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线性极化

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LD 使用线偏振光,即仅在一个方向上偏振的光。 这会产生一个波,即电场矢量,它仅在一个平面内振荡,当光穿过空间时会产生经典的正弦波形状。 通过使用平行于和垂直于取向方向的光,可以测量分子的一个维度相对于另一个维度吸收了多少能量,从而为实验者提供信息。

当光与被研究的分子相互作用时,如果分子开始吸收光,那么随着电子被光激发,分子内的电子密度将发生变化。 这种电荷运动称为电子跃迁,其方向称为电跃迁极化。 LD 正是针对此属性进行测量的。

定向分子的 LD 可以使用以下等式计算:-

LD = A║- A┴

其中 A║ 是平行于取向轴的吸光度,A┴ 是垂直于取向轴的吸光度。

请注意,任何波长的光都可用于生成 LD 信号。

因此,生成的 LD 信号对可生成的信号有两个限制。 对于电跃迁平行于取向轴的化学体系,可写出如下方程

LD = A║- A┴ = A║ > 0

对于大多数化学系统,这表示在分子长度上极化的电跃迁(即平行于取向轴)。

或者,可以发现电子跃迁极化完全垂直于分子的方向,从而产生以下等式:

LD = A║- A┴ = – A┴ < 0

该等式表示如果电跃迁在分子宽度上极化(即垂直于取向轴)时记录的 LD 信号,在 LD 的情况下,它是两个可研究轴中较小的一个。

因此,LD 可以以两种方式使用。 如果分子在流动中的方向已知,那么实验者可以观察分子中的极化方向(这可以深入了解分子的化学结构),或者如果极化方向未知,则可以用作 一种计算分子流动方向的方法。

紫外线性二色性

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紫外 (UV) LD 通常用于分析生物分子,尤其是大的、柔性的、长的分子,这些分子被证明难以通过 NMR 和 X 射线衍射等方法进行结构确定。

基因

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DNA 几乎非常适合 UV LD 检测。 分子很长很细,很容易在流动中定向。 这会产生强烈的 LD 信号。 使用 UV LD 研究的 DNA 系统包括 DNA-酶复合物和 DNA-配体复合物,后者的形成很容易通过力学实验观察到。

纤维蛋白

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纤维蛋白,例如与阿尔茨海默氏病有关的蛋白质和朊病毒蛋白,它们是一类长而薄的分子,可满足 UV LD 的要求。 此外,还可以使用 LD 测量细胞骨架蛋白。

膜蛋白

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使用 LD 监测膜蛋白插入脂质膜,为实验者提供有关蛋白质在不同时间点相对于脂质膜的方向的信息。

此外,其他类型的分子已通过 UV LD 进行了分析,包括碳纳米管及其相关的配体复合物。

线性二色性

对齐方式

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库埃特流

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Couette 流动定向系统是最广泛使用的 UV LD 样品定向方法。 它具有许多特性,使其非常适合作为样本对齐的方法。 Couette 流是目前唯一确定的在溶液相中定向分子的方法。 该方法还只需要非常少量的分析样品 (20 – 40 µl) 即可生成 LD 光谱。 样品的持续再循环是系统的另一个有用特性,允许多次重复测量。

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词条目录
  1. 线性二色性
  2. 基本信息
  3. 线性极化
  4. 紫外线性二色性
  5. 基因
  6. 纤维蛋白
  7. 膜蛋白
  8. 对齐方式
  9. 库埃特流

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