Superchiral Plasmonic Phase Sensitivity for Fingerprinting of Protein Interface Structure.
Superchiral Plasmonic Phase Sensitivity for Fingerprinting of Protein Interface Structure.
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DOI：
10.1021/acsnano.7b04698
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发表时间：
2017-12-26
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Kadodwala M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tullius R;Platt GW;Khosravi Khorashad L;Gadegaard N;Lapthorn AJ;Rotello VM;Cooke G;Barron LD;Govorov AO;Karimullah AS;Kadodwala M
生物材料，如蛋白质，在界面上采用的结构是一系列重要生物学问题的关键参数。它是确定细胞/细菌膜、生物膜(与抗生素耐药感染有关)的功能以及生物催化中固定化酶的开发的关键属性。由于缺乏灵敏度，界面上固有的少量物质排除了常规用于(生物)结构分析的光谱现象的应用。在这里，我们证明了蛋白质与超手征场的相互作用导致了手性等离子体结构的激发亮模和暗模的延迟相位效应的不对称变化，这与生物分子的界面结构有关。这些超手性干扰效应使由密切相关的蛋白质片段组成的界面结构能够被快速检测和指纹识别。因此，我们为生物分析工具箱演示了一个强大的新现象。
The structure adopted by biomaterials, such as proteins, at interfaces is crucial parameter in a range of important biological problems. It is a critical property in defining the functionality of cell / bacterial membranes, biofilms (which are implicated in antibiotic resistant infections) and the exploitation of immobilised enzymes in biocatalysis. The intrinsically small quantities of materials at interfaces precludes the application of conventional spectroscopic phenomena routinely used for (bio)structural analysis due to a lack of sensitivity. Here we show that the interaction of protein with superchiral fields induces asymmetric changes in retardation phase effects of excited bright and dark modes of a chiral plasmonic structure, that are correlated to the interfacial structure of the biomolecule. These superchiral interference effects enable the structure of the interface, composed of closely related protein fragments, to be rapidly detected and fingerprinted. Thus, we demonstrate a powerful new phenomenon for the bioanalytical toolbox.
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