Вы праворукие или леворукие? Нет, мы не спрашиваем Вас, дорогого читателя; мы спрашиваем Ваши молекулы. Само собой разумеется, что, в зависимости от которой руки Вы используете, Ваши пальцы обернут любого так или иначе вокруг объекта, когда Вы захватите его.
Это так происходит, что эта рукость или ‘хиральность’, также очень важна в мире молекул. На самом деле мы можем утверждать, что рукость молекулы намного более важна, чем Ваша: некоторые вещества будут или токсичны или выгодны, в зависимости от которого присутствует «близнец зеркала».
Определенные лекарства должны поэтому содержать исключительно предназначенное для правой руки или леворукого близнеца.Проблема заключается в идентификации и отделении, выполненном правой рукой, от предназначенных для левой руки молекул, которые ведут себя точно то же самое, если они не взаимодействуют с другим объектом chiral. Международная исследовательская группа теперь представила новую методику, которая чрезвычайно чувствительна при определении хиральности молекул.Мы знали, что молекулы могут быть chiral с 19-го века.
Возможно, самый известный пример – ДНК, структура которой напоминает предназначенный для правой руки штопор. Традиционно, хиральность определена, используя так называемый циркулярный поляризованный свет, электромагнитные поля которого вращаются или по часовой стрелке или против часовой стрелки, формируя правильный или левый «штопор», с осью вдоль направления светового луча. Этот chiral свет поглощен по-другому молекулами противоположной рукости.
Этот эффект, однако, небольшой, потому что длина волны света намного более длинна, чем размер молекулы: штопор света слишком большой, чтобы ощутить chiral структуру молекулы эффективно.Новый метод, однако, значительно усиливает сигнал chiral. «Уловка должна запустить очень короткий, циркулярный поляризованный лазерный пульс в молекулы», говорит Ольга Смирнова от Института Макса Борна. Этот пульс – только некоторые десятые части одной триллионной долгой секунды и передает энергию электронам в молекуле, возбуждение их в винтовое движение. Движение электронов естественно следует за правильной или левой спиралью вовремя в зависимости от рукости молекулярной структуры, в которой они проживают.
Их движение может теперь быть исследовано вторым лазерным пульсом. Этот пульс также должен быть коротким, чтобы поймать направление электронного движения и иметь достаточно энергии фотона выбить взволнованные электроны из молекулы. В зависимости от того, двигались ли они по часовой стрелке или против часовой стрелки, электроны полетят из молекулы вперед или напротив направления лазерного луча.
Это позволяет экспериментаторам CELIA, чтобы определить хиральность молекул очень эффективно с сигналом 1000 времена, более сильные, чем с обычно используемым методом. Кроме того, это могло позволить начинать chiral химические реакции и следовать за ними вовремя. Это сводится к применению очень коротких лазерных импульсов только с правильной несущей частотой. Технология – кульминация фундаментального исследования в физике и только была доступна с тех пор недавно.
Могло оказаться чрезвычайно полезным в других областях, где хиральность играет важную роль, такую как химическое и фармацевтическое исследование.Преуспев в том, чтобы определить хиральность молекул с их новым методом, исследователи уже теперь думают о развитии метода для лазерного разделения право-и лево-руких молекул.