p Pela primeira vez, um único, nanopartícula torcida foi medida com precisão e caracterizada em um laboratório, levando os cientistas um passo vital mais perto de um momento em que os medicamentos serão produzidos e misturados em escala microscópica. p Físicos da Universidade de Bath que estudam materiais em nanoescala, isto é, moléculas 10, 000 menor que a cabeça de um alfinete - fizeram suas observações inovadoras usando um novo método para examinar a forma de nanopartículas em 3-D. Esta técnica, chamada de técnica de atividade óptica de espalhamento hiper-Rayleigh (HRS OA), foi usado para examinar a estrutura do ouro (entre outros materiais), resultando em uma imagem excepcionalmente clara da torção da 'rosca do parafuso' na forma do metal.

p Compreender as torções dentro de um material (conhecido como sua quiralidade) é vital nas indústrias que produzem medicamentos, perfumes, aditivos alimentares e pesticidas, como a direção em que uma molécula se torce determina algumas de suas propriedades. Por exemplo, uma molécula que gira no sentido horário produzirá o cheiro de limão, enquanto a molécula idêntica girando no sentido anti-horário (a imagem espelhada da molécula com cheiro de limão) cheira a laranja.

p "A quiralidade é uma das propriedades mais fundamentais da natureza. Ela existe em partículas subatômicas, em moléculas (DNA, proteínas), nos órgãos (o coração, o cérebro), em biomateriais (como conchas), em nuvens de tempestade (tornados) e em forma de galáxias (espirais lançando-se pelo espaço). "disse o professor Ventsislav Valev, quem liderou o projeto.

p Até agora, físicos têm contado com métodos ópticos de 200 anos para determinar as propriedades quirais de moléculas e materiais, mas esses métodos são fracos e requerem grandes quantidades de moléculas ou materiais para funcionar. Por meio do uso de uma técnica baseada em poderosos pulsos de laser, O professor Valev e sua equipe do Centro de Fotônica e Materiais Fotônicos de Bath produziram uma sonda muito mais sensível para quiralidade, um que pode detectar uma única nanopartícula enquanto ela flutua livremente em um líquido.

p Esta descoberta foi feita pelo Departamento de Física de Bath em colaboração com o Departamento de Química. As descobertas dos pesquisadores são publicadas em Nano Letras .

p "Este é um recorde e um marco na nanotecnologia, "disse o professor Valev." Seguir essa linha de pesquisa tem sido uma das conquistas mais gratificantes da minha carreira. "

p “A observação do grupo da Valev é histórica, e cientificamente nos inspira em nosso trabalho para sintetizar novos nanomateriais tridimensionais quirais, "disse o coautor do estudo, Professor Ki Tae Nam, da Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Nacional de Seul, na República da Coréia.

p As aplicações potenciais para detecção quiral ultra-sensível são muitas. Por exemplo, muitos produtos farmacêuticos são quirais. Os farmacêuticos locais poderão aproveitar a tecnologia para misturar substâncias de uma forma completamente nova, produção de produtos farmacêuticos a partir de gotículas minúsculas de ingredientes ativos, em vez de grandes béqueres de produtos químicos.

p "Você poderá ir à farmácia com uma receita e, em vez de receber um medicamento que precisa ser misturado a partir de frascos de produtos químicos, e depois armazenado na geladeira por vários dias, você vai sair com pílulas que são mini-laboratórios. Ao quebrar a pílula, um número preciso de microgotas fluirá através dos microcanais para se misturar e produzir o medicamento necessário ", disse o professor Valev.

p "Para que esses mini-laboratórios produzam drogas quirais, você precisará saber o número de moléculas e catalisadores dentro de cada microgota, bem como sua quiralidade ", disse o estudante de doutorado Lukas Ohnoutek, quem é o primeiro autor do artigo. "É aqui que nosso resultado é realmente importante. Agora podemos ter como objetivo produzir microgotículas contendo uma única nanopartícula quiral, para usar como catalisadores em reações químicas. "

p O professor Valev acrescentou:"Olhando para o futuro, podemos imaginar a construção de materiais quirais e até máquinas, uma nanopartícula de cada vez, a partir de tais microgotículas. Fazer isso seria incrível. "