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El laboratorio de Jennifer Dionne, profesora asociada de ingeniería y ciencia de los materiales de la Universidad de Stanford, desarrolla un filtro óptico para ordenar moléculas quirales.
Muchas de las moléculas sintetizas en laboratorio son quirales, es decir, tienen un estructura asimétrica. Cuando los científicos sintetizan una molécula quiral, a menudo crean su doble, una imagen de espejo de la molécula deseada. Las dos se parecen, pero, al igual que la mano izquierda y la mano derecha, no son intercambiables.
‘Cerca del 50 por ciento de los medicamentos y el 30 por ciento de los agroquímicos son quirales, lo que significa que pueden estar orientados a la izquierda o a la derecha. De estos, más del 90 por ciento son vendidos como mezclas de ambas moléculas porque es difícil separarlas’, señaló Dionne.
En un nuevo estudio publicado en la revista Nature Nanotechnology, un equipo de investigación del laboratorio de Dionne mostró una prometedora forma de separación de las moléculas quirales. La técnica involucra un filtro nanoestructurado que, cuando es iluminado con un láser, atrae un espécimen orientado hacia cierta dirección y rechaza su imagen en el espejo.
La luz concentrada puede modificar el impulso de un objeto. Este efecto ha sido utilizado para crear herramientas como pinzas ópticas que permiten a los científicos manipular partículas con haces de luz altamente concentrados.
Aunque la idea de separar formas quirales con pinzas parece convincente, muchas de las moléculas son muy pequeñas como para ser separadas directamente por fuerzas ópticas.
Yang Zhao, investigadora posdoctoral del laboratorio de Dionne, superó la debilidad creando una nanoestructura que permite a la luz polarizada de forma circular interacturar con mayor fuerza en pequeños especímenes.
El patrón de luz en la nanoestructura traza una espiral en un sentido, pero no en el otro. Una vez que la luz quiral ha pasado este recorrido, interactúa con las moléculas que complementan su forma y las arrastra hacia abajo.
‘Colocaremos muchas de estas nanoestructuras en un chip microfluídico en el que se puede introducir un medicamento de interés’, dijo Zhao. ‘Si funciona como deseamos, podremos separar el medicamento por iluminación’.
octubre 1/2017 (Xinhua)
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