همانطور که از نامش پیداست، پرتو نور جدید یک گرداب نوری استاندارد را میگیرد، جایی که نور در حین حرکت بهصورت مارپیچی میچرخد و کایرالیته را اضافه میکند: مولکولها و یونها میتوانند در تصویری آینهای به سمت چپ یا راست قرار داشته باشند، درست مانند پیکربندی دست انسان.
کایرال کردن نور در هر نقطه به این معنی است که دانشمندان می توانند کایرالیته را در مولکول هایی با حساسیت بالا اندازه گیری کنند. ‘دست بودن’ مولکول ها می تواند به طور قابل توجهی نحوه تعامل و رفتار آنها را تغییر دهد و این می تواند به معنای تفاوت بین مفید یا مضر بودن مولکول ها برای بدن باشد.
فیزیکدان اولگا اسمیرنوا از مؤسسه Max Born در آلمان می گوید: تحقیقات پیشرفته نشان می دهد که غلظت نسبی مولکول های چپ و راست می تواند به عنوان یک نشانگر زیستی برای سرطان ها، کلیه ها و بیماری های مغزی عمل کند.
علاوه بر شناسایی بیماری ها، کایرالیته نیز بخش مهمی از توسعه دارو است. داروهایی که در آرایش اتمهایشان متفاوت هستند، میتوانند در نهایت اثرات ناخواستهای داشته باشند، و این میتواند تحقیقات علمی را منحرف کند و عواقب مخربی برای سلامتی ایجاد کند.
فناوری جدید به دنبال جلوگیری از این اشتباهات است. هنگامی که گرداب کایرال با مولکول های کایرال برهمکنش می کند، مولکول ها فوتون ساطع می کنند. با اندازهگیری الگوی این فوتونها، دانشمندان میتوانند خوانش دقیقی از تعداد مولکولهای چپدست و راستدست درگیر کنند.
در حالی که در حال حاضر روشهایی برای اندازهگیری کایرالیته در مولکولها وجود دارد، محققان امیدوارند که گرداب کایرال قابل اطمینانتر، دقیقتر و ارزانتر از آنچه که در حال حاضر داریم باشد – نیاز به نمونههای کوچکتر برای دستیابی به نتایج بهتر است. با این حال، هنوز نیاز به توسعه بیشتر و بزرگنمایی دارد.
نیکولا مایر، فیزیکدان از موسسه Max Born، میگوید: معیارهای سنتی کایرالیته برای شناسایی غلظت مولکولهای راستدست و چپ در نمونههایی که حاوی مقادیر تقریباً مساوی از هر دو هستند، با مشکل مواجه شدهاند.
با روش جدید ما، میتوان مقدار بیش از حد کوچکی را در غلظت هر دو آینه تشخیص داد که احتمالاً به اندازهای است که تغییری در زندگی ایجاد کند.
ما مطمئن نیستیم که کایرالیته برای اولین بار چگونه پدیدار شد، اما ممکن است قبل از اینکه نقشی عمیق در بسیاری از جنبههای مختلف زندگی روی زمین بازی کند، از اعماق فضا سرچشمه گرفته باشد. داشتن ابزارهایی که بهتر می توانند مولکول های کایرال را شناسایی کنند، گام بزرگی به جلو خواهد بود.
این همچنین یک فناوری است که می تواند در زمینه های دیگر مفید باشد – از درک تعاملات اساسی بین نور و ماده تا کنترل واکنش های شیمیایی با نور.
مایر میگوید: این سیگنالها همچنین میتوانند تصویری از نحوه حرکت الکترونها در داخل مولکولها با سرعت طبیعی خود ارائه دهند. این درک می تواند زمینه را برای شکل دادن به رفتار الکترون ها و حتی در نهایت تاثیرگذاری بر واکنش های شیمیایی با نور فراهم کند.
