گروهی از محققان به تازگی با استفاده از گردابه‌های الکترونی موفق شدند دست‌سانی یا کایرالیتی مواد بسیار کوچک را تعیین کنند. تعیین کایرالیتی این مواد به ویژه در حوزه پزشکی و داروسازی اهمیت بسیار زیادی دارد.

مولکول‌های دست‌سان یا کایرال به موادی گفته می‌شود که دارای دو آنانتیومرِ متفاوتِ راست‌دست و چپ‌دست هستند. دست‌سانی می‌تواند بر روی رفتار شیمیایی مولکول‌ها اثر بگذارد و از این رو در پزشکی و زیست‌شناسی اثر مهمی خواهد داشت؛ برای مثال، تنها یکی از دو آنانتیومر از یک مولکول دارو می‌تواند به هدف گیرنده متصل شود. به تازگی در روش جدیدی که توسط جو وربیک ( Jo Verbeeck) و همکارانش در دانشگاه آنت‌ورپِ بلژیک انجام شده، کایرالیتی نمونه‌های کریستالی با استفاده از میکروسکوپ عبوری الکترونی (TEM) تعیین ‌‌شده است. محققان در این روش از گردابه‌های الکترونی که به شکل یک «درقوطی بازکن» هستند استفاده می‌کنند تا دست‌سانی کریستال‌ها را تعیین کنند.

گردابه‌های الکترونی باریکه‌هایی از الکترون‌ها هستند که تکانه زاویه‌ای دارند. این باریکه‌های گردابه‌ایِ الکترونی با برخورد به کریستال‌ها پراکنده می‌شوند و محققان با مدل‌سازی الگوی نقشِ پراش آن‌ها می‌توانند کایرالیتی کریستال‌ها را تعیین کنند. تحلیل این گروه نشان داد که آنانتیومرهای چپ‌دست و راست‌دست الگوهایی را با تقارن‌های متفاوت ایجاد می‌کنند که روشی را برای تشخیص آن‌ها به وجود می‌آورد. یکی از مزیت‌های بسیار مهم این روش تعیین راست‌دستی یا چپ‌دستی نمونه‌های بسیار باریک و بررسی حجم‌های بسیار کم از نمونه‌هاست، مثلا به صورت بالقوه موادی به کوچکی یک مولکول واحد. این محققان همچنین با مجهزکردن دستگاه TEM به باریکه‌ای از گردابه‌های الکترونی و استفاده از آن برای تحلیل آهن‌ربای کایرال (Mn₂Sb₂O₇) نشان دادند که این نمونه راست‌دستی متفاوت دارد.

TEMهای با حساسیت کایرال می‌توانند در تحلیل دارو‌های شیمی‌درمانی که بسته به دست‌سانی‌شان می‌توانند فعال، ساکن و یا حتی مضر باشند مورد استفاده قرار بگیرند.

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevB.91.094112

مرجع: http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.91.094112