Determining Molecular Chirality with Femtosecond Lasers

用飞秒激光器测定分子手性

基本信息

  • 批准号:
    1786238
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2016 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A molecule is chiral, having left and right handed types, if one type cannot be rotated so that it is superposed on the other. These molecules have very similar chemical and physical properties such as having the same infrared(IR) and nuclear magnetic resonance (NMR) spectra. However, left and right handed chiral molecules often taste, smell and interact with biological systems very differently. Most drugs are chiral compounds and often only one type is the active agent while the other can be poisonous. This was dramatically demonstrated in the 1950s and 1960s when thalidomide was given to pregnant woman to cure morning sickness but resulted in terrible birth defects. The reason for these catastrophic consequences is that the molecules of life are homochiral, for instance nearly all amino acids are left-handed while sugars are right-handed. The reasons for the existence of biological homochirality and if it is a pre-requisite for life remain a subject of intense debate.Chirality therefore has massive implications for the development of drugs and understanding life itself. However, present methods for identifying the different types of a chiral molecule are not very sensitive and mainly rely on the small differences in light absorption depending on whether the light is left or right circularly polarized. For this project a new conceptual approach based on asymmetry in the angular distribution of electrons emitted from photoionization of chiral molecules will be investigated. This phenomenon is several orders of greater in magnitude than current techniques and could provide a highly sensitive measurements of chirality in chemical samples. A prototype instrument is currently in development in our lab which uses femtosecond laser pulses to ionise the molecules. This device will be used for both fundamental studies and applications, such as to probe ultrafast changes in the structure of molecular motors and measuring the handedness of trace amounts of chiral compounds.
一个分子是手性的,有左手和右手类型,如果一种类型不能旋转,使其叠加在另一个。这些分子具有非常相似的化学和物理性质,例如具有相同的红外(IR)和核磁共振(NMR)光谱。然而,左手和右手手性分子的味道,气味和与生物系统的相互作用往往非常不同。大多数药物是手性化合物,通常只有一种类型是活性剂,而另一种可能是有毒的。这一点在20世纪50年代和60年代得到了戏剧性的证明,当时沙利度胺被用于治疗孕妇的晨吐,但却导致了可怕的出生缺陷。这些灾难性后果的原因是生命分子是同手性的,例如几乎所有的氨基酸都是左手性的,而糖是右手性的。生物同手性存在的原因以及它是否是生命的先决条件仍然是一个激烈争论的主题。因此,手性对药物的开发和理解生命本身具有巨大的意义。然而,目前用于识别不同类型的手性分子的方法不是非常灵敏,并且主要依赖于光吸收的小差异,这取决于光是左旋还是右旋圆偏振。在这个项目中,将研究一种新的概念方法,该方法基于手性分子光电离发射的电子角分布的不对称性。这一现象比现有技术在数量级上大几个数量级,可以提供化学样品中手性的高灵敏度测量。我们实验室目前正在开发一种原型仪器,它使用飞秒激光脉冲来电离分子。该装置将用于基础研究和应用,例如探测分子马达结构的超快变化以及测量微量手性化合物的旋向性。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A new technique for probing chirality via photoelectron circular dichroism.
通过光电子圆二色性探测手性的新技术。
  • DOI:
    10.1016/j.aca.2017.06.051
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Miles J
  • 通讯作者:
    Miles J
Asymmetric photoelectron emission from chiral molecules using a high repetition rate laser
使用高重复率激光从手性分子发射不对称光电子
  • DOI:
    10.1088/1742-6596/1289/1/012027
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bond C
  • 通讯作者:
    Bond C
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Kidney injury molecular(KIM-1)介导肾小管上皮细胞自噬在糖尿病肾病肾间质纤维化中的作用
  • 批准号:
    81300605
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Molecular Plant
  • 批准号:
    31224801
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Molecular Interaction Reconstruction of Rheumatoid Arthritis Therapies Using Clinical Data
  • 批准号:
    31070748
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Molecular Plant
  • 批准号:
    31024802
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cellular & Molecular Immunology
  • 批准号:
    30824806
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

相似海外基金

Formation mechanism and transport properties of carbon nanotube molecular junctions by chirality transformation
手性变换碳纳米管分子结的形成机制及输运特性
  • 批准号:
    23K26489
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Formation mechanism and transport properties of carbon nanotube molecular junctions by chirality transformation
手性变换碳纳米管分子结的形成机制及输运特性
  • 批准号:
    23H01796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Creation of spin-triplet superconductor utilizing molecular chirality
利用分子手性创建自旋三重态超导体
  • 批准号:
    21K18894
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Development of new BNCT sensitizer based on molecular chirality recognition of amino acid transporter LAT
基于氨基酸转运蛋白LAT的分子手性识别开发新型BNCT敏化剂
  • 批准号:
    21K19348
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Ultrafast ion detector for the study of molecular chirality
用于分子手性研究的超快离子探测器
  • 批准号:
    RTI-2022-00061
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
Construction of entangled structure and induction of molecular chirality
纠缠结构的构建与分子手性的诱导
  • 批准号:
    20K05461
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
International and Interdisciplinary Research in Chemistry between Spatiotemporal Pattern Formation and Molecular Chirality
时空模式形成与分子手性化学的国际跨学科研究
  • 批准号:
    20KK0122
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Interfaces and chirality: Molecular dynamics simulations of enantioseparations
界面和手性:对映体分离的分子动力学模拟
  • 批准号:
    203314-2013
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Molecular Chirality Switches for Biarylethane Systems
联芳基乙烷系统的分子手性开关
  • 批准号:
    424567107
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Quantitative detection of chirality by chiral mass spectrometry on the basis of molecular recognition chemistry
基于分子识别化学的手性质谱手性定量检测
  • 批准号:
    18K05095
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了