Закрученный лазер различает правые и левые формы молекул

Многие органические молекулы, включая аминокислоты, существуют в двух пространственных формах, являющихся зеркальным отображением друг друга - свойство, называемое хиральностью. Известно, что в живых организмах используется как правило лишь один вариант этих молекул, а зеркальные формы в них "не срабатывают". Почему так получилось - большой и фундаментальный теоретический вопрос. Но есть и практическое неудобство - при синтезе лекарств нужно отбирать лишь одну пространственную конфигурацию. Сделать это очень не просто: физические и химические (но не биологические!) свойства этих братьев-близнецов (часто их называют правыми и левыми формами) очень похожи. Ученые из Гарвардского университета создали закрученный лазерный луч, который позволяет различать правые и левые формы с невиданной ранее точностью.

Свет (электромагнитная волна) с круговой поляризацией и раньше применялся для различения правых и левых форм. Но метод плохо работал, если испускаемый луч был по размеру намного больше, чем сами молекулы.

Группа Йикао Танга (Yiqiao Tang) и Адама Коэна (Adam Cohen) создала "суперхиральный" световой луч. Для этого они осветили правозакрученным лучом зеленого лазера зеркало и наблюдали его взаимодействие с левозакрученным отраженным лучом, распространяющимся в обратном направлении.

Ученые осветили этой волновой смесью флюоресцентные хиральные молекулы, которые возбуждаются и начинают светиться лишь при совпадении ориентации света и молекулы. Оказалось, что луч такого типа "различает" зеркальные формы молекул гораздо точнее, чем обычный луч с круговой поляризацией.

Ученые надеются, что их разработка поможет врачам. "Многие молекулы в лекарствах хиральны, две их зеркальные формы фармакологически различны и по-разному взаимодействуют с организмом", - говорит Коэн.

Суперхиральный свет также поможет в поиске внеземной жизни. Преобладание одной зеркальной формы над другой свойственно лишь живым системам. При "обычном" химическом синтезе эти формы существуют в примерно равных пропорциях.

Читайте на CNews
Станут ли АЭС безопасными?
Начать бизнес в интернете можно за 10 минут
Россия: MS Office будет продаваться вместе с доступом в интернет