物理所研制脉冲升温-纳秒中红外瞬態光谱仪

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  蛋白质的动態结构信息是理解其生物学功能的基础。为此国际上发展好多种蛋白质动態结构的测量方法,各有千秋。脉冲升温-纳秒时间辩白瞬態红外光谱便是其中的一种,相比较较而言,该方法的特性是具备高的时间辩白率。其中涉及的主要设备之一为可调谐持续工作中红外激光源,用在蛋白质二级结构改变的红外指纹光谱指认。因为其在军事用处方面的敏感性,在2009年以前一向属于对华出口约束物质。

  翁羽翔研讨组持久努力于脉冲升温纳秒时间辩白红外光谱技术的发展及其在蛋白质动態结构方面的运用研讨。该课题组与大连理工大学传授于清旭展开持久合作,于2005年设立了基于国内一氧化碳气体中红外激光技术的宽谱带脉冲升温-时间辩白瞬態光谱仪(测量精准度为千分之一的吸光度差10^-3,Chin.Phys.2005,14,2484),并用在蛋白质动態结构的研讨,获得了系列功效(Biophysical Journal,2007,93,2756-2766;2009,97,2811-2819;Scientific Reports,2014,4,4834)。在前期大量工作的基础上,该课题组意识到只要将已有设备的测量精准度再提升一个数量级,即达到万分之一的吸光度差(10^-4)以后才能满足普适性要求,由此对脉冲升温光源和一氧化碳气体红外激光光源提出更加高的要求。

  为此该课题组在2008年申请了中科院科研设备研制项目,提出研制新一代具备国际先进程度的脉冲升温-纳秒时间辩白中红外接收差光谱仪;包括研制高稳定持续输出可调谐一氧化碳中红外激光探测光源,乃至研制新型的脉冲激光加热光源,即空间模式稳定、输出能量稳定的纳秒调Q的Ho:YAG脉冲近红外激光光源(2.1微米,与中科院合肥物质科学研讨院安徽光学精密机器研讨所研讨员吴先友合作)。该设备对蛋白质细胞色素c的脉冲升温-时间辩白中红外光谱测量结果说明,在蛋白质酰胺I‘光谱规模(1600-1700/cm)内达到的平均测量精准度为2×10^-4。该目标当前领先于国际上同类设备。论文第一作者为物理所博士研讨生李得勇,署名单位为中科院物理所、安徽光机所和大连理工大学,并申请了国家发明专利。

物理所研制脉冲升温-纳秒中红外瞬態光谱仪

  该工作的意义在于,经过对高特性和功能设备的自主研发,不仅是可以满足基础研讨的需求,同时还带动了国内特种激光技术的发展。



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