代尔夫特理工大学 荣誉:杜德夫特/托马斯·鲍尔 莱顿大学和代尔夫特大学的研究人员将两种用于测量生物分子结构的技术结合起来，创造了一种灵敏度高10倍的方法
通过这种新方法，他们希望能够更好地确定生物分子的结构
这很重要，因为生物分子的结构通常决定其功能
蛋白质等更复杂的有机化合物也是如此，它们在生命周期中可以经历多种形式的变化，从而能够执行不同的任务
就像你的右手是左手的镜像一样，许多分子也有镜像版本
尽管它们看起来几乎一样，但左手分子和右手分子的工作原理往往非常不同
一个众所周知的例子是药物沙利度胺，它在20世纪60年代早期作为一种安全的安眠药上市，甚至对孕妇也是如此
该药物由活性分子的左旋和右旋变体混合而成，但只有左旋分子具有所需的效果
右手分子被证明是有毒的，导致全世界成千上万的婴儿出生时四肢畸形
镜像 具有自身镜像的分子称为手性分子
由于左旋和右旋分子的生物特性不同，手性是自然科学中广泛研究的一种现象
测量一个分子是左手还是右手的一个重要方法是圆二色性
利用这种技术，研究人员将左右旋转的圆偏振光聚焦在样本上，然后测量光是如何被吸收的
由于不同手的分子吸收光的方式不同，研究人员可以使用这种技术来确定样本中这些分子之间的比例
利用不同颜色(波长)的光，他们甚至可以发现蛋白质是如何折叠的
这一点很重要，因为蛋白质在其生命周期中经常经历结构变化，这些变化会影响它们的行为
更好的信号 圆二色性的问题是产生的信号通常很弱
“这意味着你需要大量的时间来收集你的信号，”图·代尔夫特研究员马丁·卡尔达罗拉解释道
“你可以把它比作照相机的快门速度
快门速度越长，到达探测器的光就越多
因此，可以看到较暗的物体
“增加样本中分子或蛋白质的数量也会产生更好的信号
但在某些情况下，这很难实现
莱顿和代尔夫特的研究人员现在已经将圆二色性与另一种现有技术结合起来，这种技术被称为光热成像
这种方法可以用来测量一个分子吸收多少光子
莱顿大学米歇尔·奥利特小组的实验性努力导致了第一个工作装置
代尔夫特大学实现了一个改进的版本，允许研究人员在项目中采取下一步行动
“通过结合圆二色性和光热成像，我们获得了比单独使用圆二色性高10倍的灵敏度，”卡尔达罗拉说
为了证明这种方法有效，研究人员用左手和右手复制了一种金色纳米结构，作为人工分子
然后，他们成功地测量了这些纳米结构的手性
研究人员的最终梦想是能够检测单个生物分子的手性
圆二色性的最大优点是你不依赖于荧光标记，研究人员现在经常为了跟随它们而附着在它们的分子上
“这些标签效果很好，但只能在有限的时间内有效
之后，你的实验就结束了，”卡尔达拉说
“理论上，我们的方法应该允许我们测量生物过程，只要我们愿意
" 然而，在这成为现实之前，仍有许多工作要做
“不幸的是，我们还不能探测到单个分子，”卡尔达拉说
“要做到这一点，我们需要将灵敏度提高大约一千倍
听起来不可能？也许不是
“我们已经有办法让这项技术更加灵敏一百倍
从那里开始，这只是一小步
"
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