محققان اولین میکروسکوپ لیزری پیشرفته جهان را برای مطالعه مولکول های کایرال اختراع کردند.
دانشمندان دپارتمان شیمی دانشگاه دورهام اولین میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری را توسعه داده‌اند که می‌تواند نور قطبی شده دایره‌ای (CPL) را برای تمایز مولکول‌های چپ و راست، که به عنوان مولکول‌های کایرال نیز شناخته می‌شوند، مهار کند.
در ابتدا های فن تک توضیح کوتاهی در ارتباط با مولکول کایرال و میکروسکوپ کانفوکال برای خواننده های عزیز خود ارائه می دهد؛وقتی در مولکولی چهار گروه مختلف به یک اتم کربن متصل باشند، آن کربن، کایرال (مرکز فضایی یا مرکز کایرال) نامیده می‌شود. به کربن موجود در این نوع مولکول‌ها مرکز کایرال یا کربن نامتقارن نیز می‌گویند.
و اما میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال (CLSM) یا میکروسکوپ اسکن کانفوکال لیزری (LCSM)، یک روش تصویربرداری نوری برای افزایش وضوح نوری و کنتراست.
این میکروسکوپ که با نام میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری CPL (CPL-LSCM) شناخته می‌شود، اولین نمونه از نوع خود است که می‌تواند مولکول‌های کایرال درخشان را در سلول‌ها شناسایی و ردیابی کند و پتانسیل گسترده‌ای برای استفاده توسط جامعه تحقیقاتی تصویربرداری و زیست‌پزشکی در سطح جهان به همراه بیاورد.
میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری CPL می تواند به طور همزمان CPL چپ و راست را اندازه گیری کند، که نشان دهنده گامی رو به جلو در قابلیت های تکنولوژیکی است که فرصت های جدیدی را برای مطالعه برهمکنش های مولکولی کایرال باز می کند. چراکه مولکول‌های کایرال تابشی را در سلول‌های زنده ردیابی می کند و مولکول‌های چپ‌دست را از مولکول‌های راست‌دستی که می‌توانند نور درخشان ساطع کنند، متمایز کند، که این امر قبلاً امکان‌پذیر نبود.
مولکول‌های کایرال درخشان، اثر انگشت نوری منحصربه‌فردی را هنگام انتشار نور قطبی شده دایره‌ای که حاوی اطلاعاتی در مورد محیط مولکولی، ساختار و حالت اتصال است، رمزگذاری می‌کنند
محققان همچنین نشان دادند که کاوشگرهای فعال CPL را می توان با استفاده از تحریک دو فوتونی با انرژی کم بیولوژیکی فعال کرد که امکان تصویربرداری از بافت های زنده تا ضخامت یک میلی متر را با بازیابی کامل طیف CPL فراهم می کند.
ردیابی مولکول‌های کایرال در سلول‌های زنده به محققان این امکان را می‌دهد که برهمکنش‌های اساسی بین سلول، اندامک‌ها، داروها یا پروب‌های مولکولی{ یک مولکول است که می تواند با مولکول های دیگر یا ساختارهای سلولی برای تجزیه و تحلیل مکان، خواص و غیره این مولکول ها یا ساختارهای سلولی ترکیب شود} کایرال معرفی شده را مطالعه کنند. این کشف می تواند جهشی بزرگ در بسیاری از جنبه های شیمی، زیست شناسی و علم مواد باشد.
دکتر رابرت پال، محقق اصلی این مطالعه، در پایان اشاره میکند: «این یک نقطه عطف مهم در تحقیقات میکروسکوپ نوری و لومینسانس{ نتیجه بازترکیب تابشی الکترون ها و حفره ها در یک نیمه هادی} قطبی دایره‌ای است، و ما امیدواریم که توسط بسیاری از محققان در سراسر جهان برای سرمایه‌گذاری در کشف ناشده اقتباس استفاده شود. و فرآیندهای بیولوژیکی بنیادی را در یک نور "کایرال" جدید مطالعه کند."
نتیجه کامل این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید