生物拥挤消除水溶性蛋白质溶液中的太赫兹透射非线性
化学物理
2025-09-24 v1
摘要
水合水对于蛋白质结构和功能的稳定至关重要。水合水与蛋白质表面的强相互作用引发了一个问题：与体相水相比，水合水的氢键动力学和不对称性是如何受到扰动的。在此，对稀释和浓缩的溶菌酶溶液进行了0.5太赫兹（THz）的z扫描透射测量。在稀释的溶菌酶溶液中发现了巨大的非线性吸收系数，比以往的研究高出十倍。这种巨大的非线性响应源于TELBE自由电子激光源产生的平均高太赫兹功率，这驱动了持久热透镜的形成。相比之下，浓缩的溶菌酶溶液未表现出非线性响应，表明拥挤消除了热透镜效应。这些结果表明，水溶性蛋白质溶液的太赫兹非线性透射取决于存在的水合水量，并为理解生物相关系统的非线性光学性质打开了大门。
引用
@article{arxiv.2509.18701,
title = {Biological Crowding Annihilates Terahertz Transmission Nonlinearity in Aqueous Protein Solutions},
author = {Ellen M. Adams and Igor Ilyakov and Manthan Raj and Daniel Dornbusch and Thales V. A. G. de Oliveira and Atiqa Arshad and Gulloo Lal Prajapati and Alexey Ponomaryov and Jan-Christop Deinert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18701},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 5 figures, 1 table