Se ha demostrado un nuevo método para medir con sensibilidad la estructura de las moléculas girando la luz láser y apuntándola a minúsculas rejillas de oro para separar las longitudes de onda.

La técnica podría potencialmente usarse para sondear la estructura y pureza de moléculas en productos farmacéuticos, agroquímicos, alimentos y otros productos importantes de forma más fácil y económica que los métodos existentes.

Desarrollado por físicos de la Universidad de Bath, trabajando con colegas de la Universidad de Cambridge y el University College London, la técnica se basa en el hecho curioso de que muchas moléculas biológicas y farmacéuticas pueden ser 'zurdas' o 'diestras'.

Aunque tales moléculas se construyen exactamente a partir de los mismos elementos, se pueden organizar en imágenes especulares entre sí, y esta configuración a veces cambia drásticamente sus propiedades.

Es notorio que el medicamento contra las náuseas matutinas, la talidomida, causó defectos de nacimiento y muertes en bebés antes de que fuera retirado del mercado en la década de 1960. La investigación mostró que la droga existía en dos imágenes en espejo:la forma para diestros era efectiva como droga para las náuseas matutinas, pero la forma zurda era perjudicial para los fetos. Este es un ejemplo de por qué probar lo que es 'lateralidad', o quiralidad, que tiene una molécula es esencial para muchos productos valiosos.

El equipo de investigación del Centro de Fotónica y Materiales Fotónicos, y el Centro de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad de Bath, usó un láser de luz blanca especial construido internamente y lo dirigió a través de varios componentes ópticos para darle un giro al rayo. El rayo láser retorcido luego golpea una rejilla de oro en forma de U nanoescópica que sirve como plantilla para la luz, girando aún más el haz hacia la derecha o hacia la izquierda. Esto desvía el haz en muchas direcciones y lo divide aún más en las longitudes de onda que lo constituyen en todo el espectro de colores.

Al medir cuidadosamente la luz desviada, los científicos pueden detectar pequeñas diferencias de intensidad en todo el espectro que les informan sobre la quiralidad de la rejilla con la que interactúa el rayo láser.

El estudio, publicado en la revista Materiales ópticos avanzados , demuestra la técnica como prueba de principio.

Christian Kuppe, el estudiante de doctorado que realizó los experimentos, dijo:"En este momento, la detección quiral requiere altas concentraciones moleculares porque se buscan pequeñas diferencias en la forma en que la luz interactúa con la molécula objetivo.

"Al utilizar nuestras rejillas de oro, nuestro objetivo es utilizar una cantidad mucho menor de moléculas para realizar una prueba muy sensible de su destreza manual. El siguiente paso será continuar probando la técnica con una gama de moléculas quirales conocidas.

"Esperamos que se convierta en una forma valiosa de realizar pruebas realmente importantes en todo tipo de productos, incluidos los farmacéuticos y otros productos químicos de alto valor".

Dr. Ventsislav Valev, quien supervisó el trabajo, dijo:"Hay una gran cantidad de entusiasmo científico sobre la miniaturización y el trabajo en dimensiones nanométricas a una escala muy pequeña. Sin embargo, en la prisa por ir lo más pequeño posible, se han pasado por alto algunas oportunidades. Trabajar con nano-rejillas quirales es un gran ejemplo de eso ".