p Muitos dos blocos de construção moleculares da vida têm duas versões que são imagens espelhadas uma da outra, conhecidos como enantiômeros. Embora aparentemente idêntico, os dois enantiômeros podem ter comportamentos químicos completamente diferentes - um fato que tem implicações importantes em nossa vida cotidiana. Por exemplo, enquanto uma versão do composto orgânico carvone cheira a hortelã, a forma do espelho cheira a semente de cominho. Em farmacologia e design de drogas, pode ser essencial ser capaz de distinguir entre os dois enantiômeros e separá-los, se necessário, uma vez que as consequências podem mudar vidas. Por exemplo, enquanto um enantiômero de beta-bloqueadores atinge seletivamente o coração, o outro atua apenas nas membranas celulares do olho. p Agora, uma equipe de pesquisa do DESY, A Universität Hamburg e a University College London criaram uma abordagem inovadora para separar as moléculas do espelho e, ao fazê-lo, introduziram uma nova estrutura teórica para compreender o fenômeno. O trabalho está publicado na revista Cartas de revisão física . As moléculas que existem em versões espelhadas umas das outras são chamadas de quirais, em homenagem à palavra grega antiga para mão, referindo-se ao fato de que as mãos direita e esquerda são versões espelhadas uma da outra. Por razões até agora desconhecidas, a vida muitas vezes favorece uma versão:embora as proteínas sejam quase sempre canhotas, açúcares geralmente são destros.

p "Tradicionalmente, a análise quiral foi restrita a líquidos, mas estamos vendo um aumento crescente nos métodos de fase gasosa, pois eles oferecem uma sensibilidade muito maior, "diz o cientista do DESY, Andrey Yachmenev, autor principal do estudo. "A capacidade de resfriar gases perto do zero absoluto nos permite um melhor controle de nossa amostra, e isso, por sua vez, pode ser explorado para separar eficientemente os enantiômeros e produzir rendimentos mais elevados de um enantiômero em vez do outro. "

p No centro de sua abordagem está uma configuração de laser especialmente projetada composta de uma centrífuga óptica, um pulso de laser em forma de saca-rolhas que pode girar moléculas incrivelmente rápido, mais de um trilhão de vezes por segundo. Quando combinado com um campo elétrico adicional, toda a configuração se torna quiral e os dois enantiômeros se comportam de forma diferente, exibindo dinâmica quântica única.

p "A interação do campo de laser com uma molécula quiral cria o que chamamos de diastereômero induzido por campo, "explica o co-autor Emil Zak da DESY. Diastereômeros são configurações diferentes do mesmo composto que não são versões espelhadas umas das outras. As características distintas dos diastereômeros podem ser utilizadas para separar os enantiômeros no espaço." nossa abordagem é controlável e podemos aumentar a produção de um enantiômero sobre o outro simplesmente mudando o período de tempo que as moléculas passam interagindo com o campo de laser, "acrescenta o co-autor Alec Owens, da University College London.

p O esquema foi demonstrado computacionalmente na molécula quiral prototípica de óxido de propileno (C3H6O), que foi aliás também a primeira molécula quiral orgânica complexa a ser detectada no espaço interestelar. Esforços estão agora em andamento para realizar experimentos no DESY e capitalizar sobre as técnicas de deflexão eletrostática pioneiras no grupo de Imagem de Molécula Controlada liderado por Jochen Küpper no Center for Free-Electron Laser Science CFEL, uma instituição conjunta do DESY, Max Planck Society, e Universität Hamburg.

p "A manipulação de moléculas quirais na fase gasosa está passando por um período de desenvolvimento emocionante, tanto para aplicações práticas usadas na indústria, e para fornecer novos insights sobre o que é um aspecto fundamental da natureza, "diz Yachmenev." A origem da quiralidade e da destreza da vida é um dos grandes mistérios, mas estamos gradualmente nos aproximando de um entendimento mais profundo e completo. "