科学家用内在的手性综合新光线

时间：2021-08-16 17:52:14 来源：

合成手性灯选择性地与手性分子（左或右）中的两个版本中的一种相互作用。所选版本通过发出非常明亮的灯光响应，而其“镜像双”仍然是黑暗的。

光线是区分右手和左手手性分子的最快方法，这在化学和生物学中具有重要应用。然而，普通光仅弱感测分子手。来自Max出生的非线性光学和短脉冲谱（MBI），以色列技术研究所（Technion）和TechnischeUniversität柏林的研究人员现在已经显示了如何产生和表征全新的光线，合成手性灯，其识别分子的含量异常明显。他们的联合工作的结果今天（2019年10月28日）在自然光子学中发表。

像我们的左手和右手一样，有些分子本质上也有镜子双胞胎。然而，虽然这些双胞胎分子看起来相似，但它们的一些性质可能非常不同。例如，分子的手感或性感在化学，生物学和药物开发中起重要作用：虽然一种分子可以治愈疾病，其镜子双胞胎或对映体 - 可能是有毒甚至致命的。

除非他们与另一个手性对象相互作用，否则非常难以分开的相反的手性分子，因为它们看起来相同并且表现相同。光长一直是完美的候选人：电磁场的振动沿着光传播方向绘制了空间的手性螺旋。根据螺旋是否顺时针或逆时针，光波是右手或左手的。手性分子可以与它不同地相互作用。然而，由光波长设定的螺旋间距大约比分子大小的大约一千次。所以，微小的分子感知轻螺旋，而是作为巨大的圆圈，几乎没有感受到其性感的循环。

MBI，Technion和Tu Berlin科学家提出的这一问题的创新方法是合成完全新型的手性灯 - 一个在空间中的每一点时均及时绘制手性结构。“这种新光的手可以以一种对映体将主动与之交互并发出亮光的方式调整，而相对的对映体根本不会与其互动，”MBI研究人员David Ayuso博士解释说明和这篇文章的第一作者。

科学家通过模拟与手性分子相互作用，通过模拟与手性分子相互作用来描述这种新的手性光线，并通过模拟它们进行了测试。此外，他们展示了如何在实验室中“烹饪”这种光源：融合两个会聚激光束，其携带两种不同频率的光波。通过调整不同频率之间的相移，科学家可以控制这种合成手性光的手性，从而选择它将强烈相互作用的类型的分子。

“对于电磁场的完全新的内在对称性，这是一个非常令人兴奋的”是非常令人兴奋的“的合成手性光线”。学生在Technion的物理部门，第二（平等捐助）作者的作者。

研究人员预见了新方法在化学和生物学中的各种潜在应用。例如，合成手性光可以允许一个人实时监测手性化学反应或检测分子中的开关。“我们还希望利用超速激光器利用这种新方法，使用超薄激光器的空间分离分子，”奥尔加·斯·诺瓦省教授博士博士博士，TU柏林教授和MBI理论集团负责人。

参考：“综合性手段，用于有效控制手性灯具互动”，David Ayuso，Neufeld，Andres F. Ordonez，Piero Decleva，Gavriel Lerner，Oren Cohen，Misha Ivanov和Olga Smirnova，2019年10月28日，Nature Photonics.doi：
10.1038 / s41566-019-0531-2

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