在化学和生命科学中 区分左旋和右旋(“手性”)分子至关重要

在自然界中，一些化学成分相同的分子可以以两种不同的形状存在，它们互为镜像，就像我们的手一样。这种性质称为“手性”，手性不同的分子称为对映体。对映体可以表现出完全不同的化学或生物性质，它们的分离是药物开发和医学中的主要问题。

检测对映体的常用方法是圆二色性(CD)光谱法。它利用了这样一个事实，即偏振成圆形波(如漩涡)的光被左旋和右旋对映体不同地吸收。稳态CD谱是(生物)化学分析中的主要结构工具。

生物分子在发挥功能的过程中会发生结构变化，从而影响其手性性质。实时(即在1皮秒和1纳秒之间)检测它们提供了对它们的生物功能的观察，但是这在深紫外光谱(波长低于300nm)中是具有挑战性的，在深紫外光谱中，大多数生物相关分子如氨基酸、DNA和肽螺旋吸收光。

这种限制是由于缺乏足够的脉冲光源和灵敏的检测方案。但现在，洛桑超快科学中心(EPFL)的马耶德切尔吉小组开发了一种设备，可以通过CD光谱以0.5皮秒的分辨率显示(生物)分子的手性响应。

该设备使用光弹性调制器，这是一种可以控制光偏振的光学设备。在该系统中，调制器允许20kHz飞秒脉冲序列在深紫外范围(250-370nm)内的连续偏振切换。然后，可以记录短激光脉冲激发后可变时间延迟下分子手性的变化。

“氨基酸残基和DNA碱基吸收300 nm以下的光，”论文第一作者马尔特奥珀曼(Malte Oppermann)说。“这种设置首次覆盖了这一领域，我们在模型分子系统上成功测试了它。我们的下一个目标是转向更大的生物系统，如DNA寡聚体。”

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