物理化学与生物物理学杂志
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抽象的

非线性双折射生物结构能够产生光学涡旋吗？

贝内迪克托·德·坎波斯·维达尔

在肌腱中，胶原纤维由螺旋超分子组织构成，并与描绘内在的结构光相互作用并形成双折射 (FB)。FB 是介电常数的光学各向异性，用于构建人造设备以填充实际用途。在本例中，所使用的生物材料显示出最高水平的 FB。线性偏振单色光在穿过胶原纤维的微观切片后，呈现出具有角动量的椭圆偏振光前部，在侵入第二个偏振器后产生涡旋图像。本研究使用先进的偏振显微镜、结构光来检测和表征胶原纤维作为结构生物材料产生的顶点图像。本研究中使用的显微切片满足产生涡流的所有条件。在这里，首次表明，双折射束中的手性超分子胶原纤维产生涡旋结构，并且可以用偏光显微镜观察到。此外，假设生物结构中的涡流是从细胞外空间到细胞的信号传输机制的一部分。考虑到结缔组织中胶原纤维和束的空间分布可能有所不同，因此假设相应的涡旋形态的复杂性也可能有所不同。最后，建议胶原纤维手性的结构特征及其光学各向异性特性可以作为新型人造结构器件的灵感。