science >> Wetenschap >  >> Chemie

Microscopisch vibrerend circulair dichroïsme maakt supramoleculaire chiraliteitsmapping mogelijk

IR-intensiteitsmapping en VCD-spectra van Anomala albopilosa. Krediet:Hisako Sato, Universiteit van Ehime

Insectenvleugels zijn interessant en aantrekkelijk als unieke voorbeelden van bio-geïnspireerde en biomimetische materialen. Ze vertonen multifunctionele eigenschappen en bieden een natuurlijk model voor het ontwikkelen van een functioneel apparaat op basis van organische polymeren. Hoewel er veel studies zijn naar de structuren van insectenvleugels met behulp van spectroscopische of morfologische methoden, slechts enkelen concentreerden zich op hun chirale eigenschappen.

Het huidige werk is ongekend omdat het zich concentreerde op het supramoleculaire chirale aspect van een gericht monster van de achtervleugel van een insect. We rapporteren de toepassing van een multidimensionaal vibrationeel circulair dichroïsmesysteem (MultiD-VCD) op de achtervleugels van een insect (Anomala albopilosa [mannelijk]). Het MultiD-VCD-systeem met een QCL (quantum cascade laser) is recent ontwikkeld voor het microscopisch tweedimensionaal in kaart brengen van VCD-signalen.

Het in kaart brengen werd uitgevoerd met een ruimtelijke resolutie van 100 µm op weefsel van de achtervleugels van insecten. Als resultaat, er werd onthuld dat de achtervleugel van het insect is samengesteld uit gescheiden microdomeinen bestaande uit eiwitten met verschillende secundaire structuren. Het unieke van de onderhavige methode wordt aangetoond door de volgende aspecten:(i) de waargenomen microscopische verdeling van eiwitten is onbereikbaar met conventionele FT-IR-spectroscopie; (ii) de identificatie van een secundaire structuur van een eiwit wordt in situ gerealiseerd zonder voorbehandeling van het biologische monster, zoals coating, slijpen of oplosmiddelextractie.

Het werk werd gepresenteerd in The Journal of Physical Chemistry Letters .