近日，北京工业大学翟天瑞教授课题组提出了一种基于光流体微激光奇异点(EP)测定对映体过量(ee)的技术。该技术通过利用EP诱导的单向回音壁模式(WGM)激光的偏振测量对映体的手性，并通过激光波长检测对映体浓度，从而可直接测定未知浓度条件下的ee，这是传统方法无法做到的。
图 1. a) 奇异点(EP)附近的光流体微激光器，用于确定对映体过量示意图。b) WGM增强的旋光效应。c) 激光偏振旋转引起的横磁(TM)和横电(TE)模式的强度变化。
在现代药物化学中，手性药物的纯化和分析是至关重要的。手性分子中的对映体(即分子的左旋和右旋形式)可能具有截然不同的药理活性。因此，准确测定ee，即对映体纯度测定，对于药物的安全性和效能至关重要。传统方法通常需要两种不同的技术来分别测量手性和浓度，过程繁琐且效率低下。本研究的创新之处在于，它提供了一种单一技术来同时完成这两项任务。此外，传统的测定方法往往需要昂贵的设备和大量的化学试剂，而且灵敏度有限。
近日，北京工业大学翟天瑞教授课题组提出了一种基于光流体微激光EP测定ee的技术。该技术核心是基于WGM的光流体微激光器，通过EP诱导单向激光，使得激光器能够同时感应对映体的手性和浓度变化。这种双参数检测方法不仅简化了实验步骤，还显著提高了检测的灵敏度和准确性。
研究结果显示，这种新方法在检测各种未知浓度的手性化合物时表现出色。特别是在对重要的生物活性分子——如氨基酸和糖类的测定中。此外，这项技术在减少试剂消耗和简化操作流程方面也取得了显著成就。传统方法中使用的试剂量通常在毫升量级，而该方法只需消耗微升级别的试剂量，样品消耗减少了3个数量级。这对于实验成本和环境保护都有积极作用。
图 2. 对8种人体必需氨基酸对映体的手性和浓度检测。
本研究不仅在理论上提供了新的视角，也在实际应用中展现了巨大的潜力。这种新方法有望在药物开发、生物化学检测和环境监测等领域发挥重要作用。综上所述，该研究不仅提供了一种新的手性分析方法，还开辟了使用光流体微激光器进行生物化学手性检测的新领域。随着这一技术的进一步发展和应用，有望在药物化学和更广泛的科学领域实现更多的突破。
