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近日，北京工業(yè)大學(xué)翟天瑞教授課題組提出了一種基于光流體微激光奇異點(diǎn)（EP）測(cè)定對(duì)映體過量（ee）的技術(shù)。該技術(shù)通過利用EP誘導(dǎo)的單向回音壁模式（WGM）激光的偏振測(cè)量對(duì)映體的手性，并通過激光波長(zhǎng)檢測(cè)對(duì)映體濃度，從而可直接測(cè)定未知濃度條件下的ee，這是傳統(tǒng)方法無法做到的。

圖 1. a) 奇異點(diǎn)（EP）附近的光流體微激光器，用于確定對(duì)映體過量示意圖。b) WGM增強(qiáng)的旋光效應(yīng)。c) 激光偏振旋轉(zhuǎn)引起的橫磁（TM）和橫電（TE）模式的強(qiáng)度變化。

在現(xiàn)代藥物化學(xué)中，手性藥物的純化和分析是至關(guān)重要的。手性分子中的對(duì)映體（即分子的左旋和右旋形式）可能具有截然不同的藥理活性。因此，準(zhǔn)確測(cè)定ee，即對(duì)映體純度測(cè)定，對(duì)于藥物的安全性和效能至關(guān)重要。傳統(tǒng)方法通常需要兩種不同的技術(shù)來分別測(cè)量手性和濃度，過程繁瑣且效率低下。本研究的創(chuàng)新之處在于，它提供了一種單一技術(shù)來同時(shí)完成這兩項(xiàng)任務(wù)。此外，傳統(tǒng)的測(cè)定方法往往需要昂貴的設(shè)備和大量的化學(xué)試劑，而且靈敏度有限。

近日，北京工業(yè)大學(xué)翟天瑞教授課題組提出了一種基于光流體微激光EP測(cè)定ee的技術(shù)。該技術(shù)核心是基于WGM的光流體微激光器，通過EP誘導(dǎo)單向激光，使得激光器能夠同時(shí)感應(yīng)對(duì)映體的手性和濃度變化。這種雙參數(shù)檢測(cè)方法不僅簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟，還顯著提高了檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。

研究結(jié)果顯示，這種新方法在檢測(cè)各種未知濃度的手性化合物時(shí)表現(xiàn)出色。特別是在對(duì)重要的生物活性分子——如氨基酸和糖類的測(cè)定中。此外，這項(xiàng)技術(shù)在減少試劑消耗和簡(jiǎn)化操作流程方面也取得了顯著成就。傳統(tǒng)方法中使用的試劑量通常在毫升量級(jí)，而該方法只需消耗微升級(jí)別的試劑量，樣品消耗減少了3個(gè)數(shù)量級(jí)。這對(duì)于實(shí)驗(yàn)成本和環(huán)境保護(hù)都有積極作用。

圖 2. 對(duì)8種人體必需氨基酸對(duì)映體的手性和濃度檢測(cè)。

本研究不僅在理論上提供了新的視角，也在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)了巨大的潛力。這種新方法有望在藥物開發(fā)、生物化學(xué)檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。綜上所述，該研究不僅提供了一種新的手性分析方法，還開辟了使用光流體微激光器進(jìn)行生物化學(xué)手性檢測(cè)的新領(lǐng)域。隨著這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，有望在藥物化學(xué)和更廣泛的科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更多的突破。

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別開蹊徑：光流體微激光器實(shí)現(xiàn)對(duì)映體過量測(cè)定