Projektbeschreibung
Licht, Kamera ... und Action! Dynamische molekulare Wechselwirkungen in Bewegung beobachten
Die Chiralität ist eine interessante Eigenschaft vieler biologischer Moleküle, gemäß der sich die Spiegelbilder, bei denen sich die gleichen Atome an den gleichen Stellen befinden, nicht zur Deckung bringen lassen. Ein Beispiel dafür sind die Hände des Menschen. Sie sind Spiegelbilder, bei denen der kleine Finger auf dem Daumen zu liegen kommt, wenn die eine Hand über die andere gelegt wird. Mit polarisiertem Licht können chirale Moleküle mit großer struktureller Empfindlichkeit erforscht werden. Deshalb kommt es häufig bei der Untersuchung biologisch wichtiger Moleküle, d. h. von Proteinen, Nukleinsäuren, Kohlenhydraten, Wirkstoffen usw., zum Einsatz. Das EU-finanzierte Projekt CHIRALSCOPY kombiniert dieses hochempfindliche Strukturuntersuchungsverfahren mit ultraschneller optischer Spektroskopie, um „Filme“ über die strukturellen Veränderungen im Verlauf chemischer Reaktionen und biologischer Prozesse zu erstellen.
Ziel
Since the structure of a (bio)-molecule is crucially linked to its biochemical functions, following its evolution in the course of a chemical reaction or biological process would allow one to gain fundamental insights into the reaction mechanisms and pathways. This calls for optical spectroscopy techniques capable of recording structural dynamics with high time resolution, down to the femtosecond regime. Circular dichroism (CD), i.e. the difference in absorption of left- and right-handed circularly polarised light, is a sensitive probe of the structure of chiral molecules. CHIRALSCOPY aims to develop an innovative time-resolved CD spectrometer which combines the structural sensitivity of steady-state CD spectroscopy with the high time resolution of ultrafast nonlinear optical spectroscopy. CHIRALSCOPY will adopt an innovative approach which directly measures in the time domain the chiral light field from a molecule by combining interferometric detection with optical heterodyne amplification. The state-of-the-art time-resolved CD instrument will be used to elucidate structural dynamics during a prototypical biochemical reaction. CHIRALSCOPY will equip the Experienced Researcher with new knowledge and skills in advanced optical technologies and biophysics, thus broadening his scientific background and enhancing his prospects as an independent researcher. At the same time, the Action and the Host Institution will benefit from the advanced knowledge in ultrafast spectroscopy acquired by Researcher during his PhD thesis. CHIRALSCOPY promises to open new vistas in the field of ultrafast optical spectroscopy enabling one to interrogate molecular dynamics with femtosecond temporal resolution and exquisite structural sensitivity−thus realising the chemist’s dream of a capturing a ‘molecular-motion-picture’ of a chemical reaction.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Italien