Une nouvelle méthode pour mesurer avec sensibilité la structure des molécules a été démontrée en tordant la lumière laser et en la dirigeant vers de minuscules réseaux d'or pour séparer les longueurs d'onde.

La technique pourrait potentiellement être utilisée pour sonder la structure et la pureté des molécules dans les produits pharmaceutiques, agrochimiques, aliments et autres produits importants plus facilement et à moindre coût que les méthodes existantes.

Développé par des physiciens de l'Université de Bath, travailler avec des collègues de l'Université de Cambridge et de l'University College London, la technique repose sur le fait curieux que de nombreuses molécules biologiques et pharmaceutiques peuvent être « gauchers » ou « droitiers ».

Bien que ces molécules soient construites à partir d'exactement les mêmes éléments, elles peuvent être disposées en images miroir les unes des autres, et cette configuration change parfois radicalement leurs propriétés.

Il est notoire que le médicament contre les nausées matinales, la thalidomide, a causé des malformations congénitales et des décès chez les bébés avant qu'il ne soit retiré du marché dans les années 1960. L'enquête a montré que le médicament existait dans deux images miroir - la forme pour droitier était efficace comme médicament contre les nausées matinales, mais la forme gauchère était nocive pour les fœtus. C'est un exemple de pourquoi tester ce " ou chiralité, une molécule a est essentielle pour de nombreux produits de valeur.

L'équipe de recherche du Centre de photonique et de matériaux photoniques, et le Centre pour les nanosciences et les nanotechnologies de l'Université de Bath, a utilisé un laser spécial à lumière blanche construit en interne et l'a dirigé à travers plusieurs composants optiques pour mettre une torsion sur le faisceau. Le faisceau laser tordu frappe alors un réseau d'or nanoscopique en forme de U qui sert de gabarit pour la lumière, tordant davantage le faisceau dans une direction à droite ou à gauche. Cela dévie le faisceau dans de nombreuses directions et le divise davantage en ses longueurs d'onde constitutives à travers le spectre de couleurs.

En mesurant soigneusement la lumière déviée, les scientifiques peuvent détecter de minuscules différences d'intensité à travers le spectre, ce qui les renseigne sur la chiralité du réseau avec lequel le faisceau laser interagit.

L'étude, publié dans la revue Matériaux optiques avancés , démontre la technique comme une preuve de principe.

Christian Kuppe, le doctorant qui a mené les expériences, a déclaré:"Pour le moment, la détection chirale nécessite des concentrations moléculaires élevées, car vous recherchez de minuscules différences dans la façon dont la lumière interagit avec la molécule cible.

« En utilisant nos réseaux en or, nous visons à utiliser une quantité beaucoup plus petite de molécules pour effectuer un test très sensible de leur maniabilité. La prochaine étape sera de continuer à tester la technique avec une gamme de molécules chirales bien connues.

"Nous espérons que cela deviendra un moyen précieux d'effectuer des tests vraiment importants sur toutes sortes de produits, y compris des produits pharmaceutiques et d'autres produits chimiques de grande valeur."

Dr Ventsislav Valev, qui a supervisé les travaux, a déclaré : « Il y a beaucoup d'enthousiasme scientifique pour la miniaturisation et le travail sur des dimensions nanométriques à très petite échelle. Cependant, dans l'urgence d'aller le plus petit possible, certaines opportunités ont été négligées. Travailler avec des nano-réseaux chiraux en est un excellent exemple."