圓二色發(fā)光光譜儀 (Circular Dichroism Spectrometer, CD) 是一種重要的生物分子結(jié)構(gòu)分析工具，可用于分析蛋白質(zhì)、核酸等生物分子的三級和四級結(jié)構(gòu)以及與其他分子間相互作用。通過閃耀紫外或可見光源，樣品中的生物分子分子能量激發(fā)到高能態(tài)的電子云中。然后受激電子回到基態(tài)時會放出不同方向的光，即沿著電磁波S方向和P方向旋轉(zhuǎn)線偏振分解器的平面旋轉(zhuǎn)的兩個偏振光(circulating light)。由于分子各自的結(jié)構(gòu)，使得分子對S和P的偏振光強度吸收不同，是正性或反性旋轉(zhuǎn)的。
 

　　圓二色發(fā)光光譜儀主要由激光光源、偏振器、樣品室、光譜儀等組成：
 

　　激光光源：采用的是紫外或藍色激光光源，用于激發(fā)熒光分子產(chǎn)生圓偏振發(fā)光。
 

　　偏振器：主要用于產(chǎn)生線偏振激光，使其與樣品發(fā)生相互作用，從而產(chǎn)生圓二色發(fā)光現(xiàn)象。
 

　　樣品室：是放置樣品的空間，它包括樣品支架、樣品旋轉(zhuǎn)臺、溫度控制系統(tǒng)等。在樣品室中，通過對樣品進行旋轉(zhuǎn)、加熱等處理，可以獲得樣品的圓二色發(fā)光光譜信息。
 

　　光譜儀：采用高分辨率的光譜儀，用于分析樣品發(fā)出的圓二色發(fā)光光譜信號。光譜儀將樣品發(fā)出的光信號分解為不同波長的光譜成分，并通過計算機系統(tǒng)對光譜信號進行處理和分析。
 

　　圓二色發(fā)光光譜儀廣泛應用于生物化學、分子生物學、藥學、食品科學等多個領(lǐng)域，具體應用包括：
 

　　(1)蛋白質(zhì)二/三級結(jié)構(gòu)研究。例如，通過觀察CD光譜中的α-螺旋和β-折疊峰來表征蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)；同時可以使用CD技術(shù)在體外研究蛋白質(zhì)的肽鏈?？奎c、氨基酸殘基間的鍵合性質(zhì)等也是有幫助的。
 

　　(2)納米粒子表面組成分析。研究所需的納米粒子樣品利用CD直接測量NPs和納米管的官能團，在構(gòu)建新的智能化復合材料的時候研究不同部分之間的作用較為重要。
 

　　(3)藥物結(jié)合反應研究。CD光譜法能夠追蹤蛋白質(zhì)與化合物的結(jié)合過程，并對該過程進行動力學研究。因此，此分析方法對于細胞毒素當中影響蛋白質(zhì)功能的機理研究有著非常廣泛的適用性。