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鏡像異性体の立体化学構造を判読する新たなレーザー分光技術を開発

韓国基礎支援研がIBS研究チームと共同研究


韓国基礎科学支援研究院(イ・グァンシク院長)は同研究院ソウルセンターのイ・ハンジュ博士チームがIBS(基礎科学研究院)のチョ・ミンヘン団長研究チームとの共同研究を通じて「鏡像異性体」の立体化学構造を判読できる新たなレーザー分光技法を開発したと12月27日に発表した。

ある物質の分子が人の右手と左手のように鏡像対称の二つの互いに異なる結合構造で存在している際にこれをキラル(Chiral)分子という。

各結合構造別に外部の物質と互いに異なる化学反応を起こす可能性があり物質の触媒反応や生体内の薬物反応の研究で重要な役割を果たす。

研究チームは一つの赤外線レーザーだけを利用する既存の分析法とは違い、強い極超短波赤外線と可視光線レーザーを同時に入射させて新たな波長の光を生成する和周波発生(Sum-Frequency Generation)方式の光学システム装置を考案し不必要な背景ノイズを除去して信号検出感度を向上させた。

その結果、数十フェムト秒(10-15秒)という極超短時間の領域で起きる立体化学反応の動力学研究が可能になり、空間分解能も向上した。これを光学顕微鏡と結合させれば鏡像異性体の空間上の分布を映像化する新たなキラルイメージング技術の開発にも活用できる。

研究に当った韓国基礎支援研のイ・ハンジュ博士は「フェムト秒レーザーを利用してキラル分子の立体化学構造を識別する非線形分光技術は世界的にもほとんど報告された事例のない研究。究極的にはこの技術を光学顕微鏡と結合させてキラル分子イメージング技術を開発したい」と話している。

本研究で韓国基礎支援研の研究チームはソウルセンターで保有しているフェムト超多次元レーザー分光システムを利用した実験と光学系設計と分光測定システムの開発を主導した。IBSのチョ・ミンヘン研究団長は分光理論による研究結果の分析を担当した。

研究結果は化学分野の国際学術誌『Journal of Physical Chemistry Letters』に12月6日付で掲載された。







[2018-12-31]

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