Была создана совершенно новая структура света: хиральный вихрь
Только что упала совершенно новая структура света, названная хиральным вихрем. Международная группа ученых, стоящая за ее созданием, утверждает, что она может иметь решающее значение для разработки новых лекарств и точной диагностики заболеваний.
Поскольку Название говорит вам, что новый световой луч использует стандартный световой вихрь, в котором свет движется по спирали, и добавляет хиральность: молекулы и ионы могут иметь свойство, где они находятся либо в левой, либо в правой конфигурации зеркального отображения ( точно так же, как человеческие руки).
Сделав свет хиральным в каждой точке, ученые могут измерять хиральность молекул с высокой чувствительностью. «Рукость» молекул может существенно изменить способ их взаимодействия и поведения, а это может означать, что молекулы приносят пользу или вред организму.
«Передовые исследования показывают, что относительная концентрация левых «правильные» молекулы могут служить биомаркером рака, заболеваний почек и головного мозга», — говорит физик Ольга Смирнова из Института Макса Борна в Германии.
Хиральность не только помогает идентифицировать болезни, но и является важной частью разработки лекарств. Лекарства, которые различаются расположением своих атомов, могут в конечном итоге иметь непредвиденные последствия, что может исказить научные исследования и вызвать разрушительные последствия для здоровья.
Новая технология призвана предотвратить эти ошибки. Когда хиральный вихрь взаимодействует с хиральными молекулами, молекулы излучают фотоны. Измеряя структуру этих фотонов, ученые могут получить точные данные о том, сколько левых и правых молекул задействовано.
Хотя уже существуют способы измерения киральности молекул, исследователи надеются, что Хиральный вихрь обещает быть более надежным, более точным и дешевым, чем то, что у нас уже есть – для получения лучших результатов требуются меньшие размеры выборки. Однако его все еще необходимо дорабатывать и расширять.
«Традиционные меры киральности с трудом позволяют определить концентрацию право- и левовращающих молекул в образцах, содержащих почти равные количества обоих», — говорит физик Никола Майер из Института Макса Борна.
«С помощью нашего нового метода можно обнаружить небольшое превышение концентрации любого зеркального двойника, возможно, достаточное, чтобы изменить жизнь к лучшему.»
p>
Мы не уверены, как впервые возникла хиральность, но, возможно, она возникла из глубокого космоса, прежде чем сыграть важную роль во многих различных аспектах жизни на Земле. Наличие инструментов, которые смогут лучше обнаруживать хиральные молекулы, станет большим шагом вперед.
Эта технология также может оказаться полезной в других областях – от понимания фундаментальные взаимодействия между светом и материей, управление химическими реакциями со светом .
«Эти сигналы также могут обеспечить моментальный снимок того, как электроны движутся внутри молекул с их естественной скоростью», — говорит Майер. «Это понимание может заложить основу для формирования поведения электронов и даже, в конечном итоге, для влияния на химические реакции со светом».
Результат исследования был опубликован в журнале Nature Photonics.
