الانكسار الدائري

مقدمه:

الانكسار الدائري (Circular Dichroism - CD) هو تقنية طيفية تُستخدم على نطاق واسع في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية لدراسة البنية الثانوية للجزيئات البيولوجية، مثل البروتينات والحمض النووي. تعتمد هذه التقنية على قياس الفروق في الامتصاص الضوئي بين الضوء الدائري الموجب والسالب، مما يوفر معلومات قيمة حول التركيب الجزيئي والتفاعلات الحيوية.

تقنية الانكسار الدائري تعتبر أداة قوية ومفيدة في الأبحاث العلمية، حيث تساهم في فهم البنية والوظيفة للجزيئات البيولوجية، مما يوفر رؤية أعمق لتفاعلاتها ودورها في العمليات الحيوية

يُستخدم التحليل الكمي والنمذجة الحسابية لتفسير النتائج واستنتاج البنية الثانوية للجزيئات المدروسة

التعريف بالقياس

الانكسار الدائري يعتمد على خاصية الامتصاص الانتقائي للضوء الدائري من قبل الجزيئات. عند تعرض المادة للضوء الدائري، يحدث اختلاف في الامتصاص بين الضوء الدائري الموجب والسالب. هذا الاختلاف يعتمد على الشكل الفراغي للجزيئات، حيث أن الجزيئات غير المتناظرة (مثل البروتينات) تمتص الضوء بطريقة تختلف بناءً على ترتيبها الهيكلي.

الفائدة من القياس

1. تحليل البنية الثانوية: تُستخدم CD لتحديد نسبة الألفا هليكس والبيتا شيت في البروتينات، مما يساعد في فهم الهيكل العام للجزيئات.

2. تفاعل الجزيئات: يمكن استخدام CD لدراسة تفاعلات البروتينات مع الأدوية أو الجزيئات الأخرى، مما يوفر معلومات عن كيفية تأثير هذه التفاعلات على الهيكل.

3. غير مدمرة: يتميز CD بأنه يمكنه قياس عينات صغيرة بدون تدميرها، مما يجعله مثاليًا للأبحاث في الكيمياء الحيوية.

4. سريعة وفعالة: توفر النتائج في وقت قصير، مما يساهم في تسريع الأبحاث.

أنواع العينات القابلة للقياس

1. البروتينات: تعتبر الأنموذج الأكثر شيوعًا بسبب بنيتها المعقدة.

2. الحمض النووي (DNA وRNA): يمكن تحليلها لدراسة الهياكل الثانوية.

3. الجزيئات الصغيرة: مثل الأدوية والمركبات الكيميائية.

4. المعقدات الجزيئية: مثل البروتينات المرتبطة بالليغندات أو الأحماض النووية.

شروط القياس

1. التركيز: يجب أن يكون تركيز العينة مناسبًا. عادة ما يتراوح بين 0.1 إلى 1 mmol/l/.

2. يجب أن تكون العينة خالية من الشوائب ونقية

3. درجة الحرارة: يجب الحفاظ على درجة حرارة العينة ثابتة، حيث إن التغيرات في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على البنية.

4. يجب أن تكون ظروف القياس خالية من التأثيرات الخارجية (مثل الضوء الخارجي أو الاهتزازات).

تحليل النتائج

تحليل نتائج CD يتطلب فهم العلاقة بين قيم الامتصاص والطيف الناتج. تتضمن الخطوات الأساسية:

جمع البيانات: يتم جمع البيانات عند أطوال موجية مختلفة، وعادة ما تكون من 190 إلى 250 نانومتر.

حساب CD: يتم حساب الفرق في الامتصاص بين الضوء الدائري الموجب والسالب للحصول على قيم CD.

مقارنة الطيف: تتم مقارنة الطيف الناتج مع طيف مرجعي أو نموذج بياني معروف لتحديد نسبة الألفا هليكس والبيتا شيت.

من المهم أن يكون المحلل على دراية بكيفية تفسير النتائج والتعامل مع أي تباينات أو انحرافات قد تظهر، يمكن الحصول على معلومات أخرى قيمة تؤدي إلى تقدم في مجالات البحث والتطوير من خلال التواصل مع خبراء مركز فوتون.