一種全新的光結構已經被創造出來：手性渦旋

一種全新的光結構剛剛出現，稱為手性渦旋——其背后的國際科學家團隊表示，它可能在開發新藥和準確診斷疾病.

顧名思義，新光束采用標準光漩渦，其中光線在傳播時呈螺旋狀，并添加手性：分子和離子可以具有它們在左手或右手鏡像配置中的位置（就像人的手一樣）。

使光在每個點上都是手性的，這意味著科學家可以以高靈敏度測量分子的手性。分子的“慣用手”可以顯著變化它們的相互作用和行為方式，這可能意味著分子對身體有益或有害之間的差異。

“前沿研究表明，左分子與右分子的相對濃度可以作為癌癥、腎臟和腦部疾病的生物標志物，”說來自德國馬克斯·伯恩研究所的物理學家奧爾加·斯米爾諾娃。

除了識別疾病外，手性也是藥物開發的重要組成部分。原子排列不同的藥物最終可能會產生意想不到的效果，而這可能會歪斜科學研究并導致毀滅性的健康后果.

新技術旨在防止這些錯誤。當手性渦旋與手性分子相互作用時，分子發射光子。通過測量這些光子的模式，科學家可以準確了解涉及多少左旋和右旋分子。

雖然有已經的方式在測量分子中的手性時，研究人員希望手性渦旋比我們現有的更可靠、更準確、更便宜——需要更小的樣本量來獲得更好的結果。然而，它仍然需要進一步開發和擴大規模。

“傳統的手性測量方法一直難以確定含有幾乎相等量的右旋和左旋分子的樣品中的濃度，”說來自馬克斯伯恩研究所的物理學家尼古拉·梅爾 （Nicola Mayer）。

“使用我們的新方法，可以檢測到任一鏡面孿生體濃度的微小過量，這可能足以改變生活。”

我們不確定手性最初是如何出現的，但它可能已經出現源自深空，然后在地球上生活的許多不同方面發揮深遠的作用。擁有能夠更好地檢測手性分子的儀器將是向前邁出的一大步。

這也是一項可能在其他領域有用的技術——從理解光和物質之間的基本相互作用，到控制化學反應帶燈.

“這些信號還可以提供電子如何以自然速度在分子內移動的快照，”說邁爾。“這種理解可以為塑造電子的行為奠定基礎，甚至最終影響與光的化學反應。”

該研究已發表在Nature Photonics.

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