Interferometria dwupolaryzacyjna - Dual-polarization interferometry
Interferometrii podwójnej polaryzacji ( DPI ) jest techniką analityczną, które sondy warstwy cząsteczkowe zaadsorbowane na powierzchnię falowodu z wykorzystaniem fali zanikającej o laserowej wiązki. Służy do pomiaru zmian konformacyjnych w białkach lub innych biocząsteczkach podczas ich funkcjonowania (określane jako zależność aktywności konformacji ).
Oprzyrządowanie
DPI skupia światło lasera na dwóch falowodach. Jeden z nich działa jako „czujący” falowód mający odsłoniętą powierzchnię, podczas gdy drugi działa w celu utrzymania wiązki odniesienia. W polu dalekim powstaje dwuwymiarowy wzór interferencyjny przez połączenie światła przechodzącego przez dwa falowody. Technika DPI obraca polaryzację lasera, aby naprzemiennie wzbudzać dwa tryby polaryzacji falowodów. Pomiar interferogramu dla obu polaryzacji pozwala na obliczenie zarówno współczynnika załamania jak i grubości warstwy adsorbowanej. Polaryzację można szybko przełączać, umożliwiając pomiary w czasie rzeczywistym reakcji chemicznych zachodzących na powierzchni chipa w systemie przepływowym. Pomiary te można wykorzystać do wywnioskowania informacji konformacyjnych o zachodzących interakcjach molekularnych , gdy zmienia się rozmiar cząsteczki (na podstawie grubości warstwy) i gęstość krotności (na podstawie RI). DPI jest zwykle używane do charakteryzowania oddziaływań biochemicznych poprzez ilościowe określanie wszelkich zmian konformacyjnych w tym samym czasie, co pomiar szybkości reakcji, powinowactwa i termodynamiki.
Technika jest ilościowa i w czasie rzeczywistym (10 Hz) z rozdzielczością wymiarową 0,01 nm.
Aplikacje
Nowatorskie zastosowanie interferometrii dwupolaryzacyjnej pojawiło się w 2008 r., w której intensywność światła przechodzącego przez falowód jest wygaszana w obecności wzrostu kryształów. Umożliwiło to monitorowanie najwcześniejszych etapów zarodkowania kryształów białek. Późniejsze wersje interferometrów z podwójną polaryzacją mają również możliwość ilościowego określania kolejności i zakłóceń w cienkich warstwach dwójłomnych. Wykorzystano to na przykład do badania tworzenia dwuwarstw lipidowych i ich interakcji z białkami błonowymi.
Bibliografia
Dalsza lektura
- Krzyż, GH; Ren, Y; Freeman, New Jersey (1999). „Pręgi Younga z pionowo zintegrowanych falowodów płytowych: Zastosowania w wykrywaniu wilgotności” (PDF) . Czasopismo Fizyki Stosowanej . 86 (11): 6483. Kod Bib : 1999JAP....86.6483C . doi : 10.1063/1.371712 .
- Krzyż, G (2003). „Nowy ilościowy bioczujnik optyczny do charakteryzacji białek”. Bioczujniki i Bioelektronika . 19 (4): 383–90. doi : 10.1016/S0956-5663(03)00203-3 . PMID 14615097 .
- Freeman, New Jersey; skórka, LL; Swanna, MJ; Krzyż, GH; Reeves, A; Marka, S; Lu, JR (2004). „W czasie rzeczywistym, badania wysokiej rozdzielczości adsorpcji białek i struktury na granicy faz ciało stałe-ciecz za pomocą interferometrii podwójnej polaryzacji”. Journal of Physics: Materia skondensowana . 16 (26): S2493–S2496. Kod bib : 2004JPCM...16S2493F . doi : 10.1088/0953-8984/16/26/023 .
- Chan, TR; Grandin, HM; Maszagi, A; Tekstor, M; Reimhult, E; Reviakine, I (2008). „Redystrybucja lipidów w pęcherzykach zawierających fosfatydyloserynę adsorbujących na tytanie”. Biointerfazy . 3 (2): FA90. doi : 10.1116/1.2912098 . PMID 20408675 . S2CID 28632810 .