基于纳米光子学的手性检测与表征技术(特邀)

摘要

作为生物体的本质属性,物质的手性表征在生理学和药理学领域有着重要的意义。当电磁波与手性材料作用时,会出现旋光效应、圆二色性和手性光力等特殊的光学活性现象,并成为材料手性检测的强大工具。由于手性分子的结构远小于激发光的波长,因此分子自身的手性光学效应通常很弱,极大限制了检测技术的精度。近年来,纳米光子技术的进步有望增强纳米尺度下光与物质之间原本很弱的手性光学效应,使得手性的高灵敏度、高分辨率检测成为可能。回顾了手性光学的发展及其在生物分子检测等方面的应用,讨论了基于等离子耦合圆二色性和超手性近场在圆二色性增强方面的策略,介绍了基于横向手性光力的物质构型分选和基于结构光场光力效应的手性结构表征方法,并对该领域未来进一步的发展进行了展望。