تا حالا به این فکر کردی که چرا بعضی داروها فقط یه فرم خاص‌شون کار می‌کنه و اون یکی حتی می‌تونه ضرر داشته باشه؟ داستان برمی‌گرده به یه ویژگی به اسم “کایرالیته” یا همون جهت‌داری مولکول‌ها. کایرالیته یعنی یه مولکول مثل دو تا دست ماست: دست چپ و راست مثل هم هستن اما رو هم منطبق نمیشن. تو دنیای شیمی هم کلی مولکول داریم که همین‌جورین؛ یه شکل چپ‌دست دارن و یه شکل راست‌دست.
تا الان دانشمندا فکر می‌کردن این ویژگی فقط تو ساختار ظاهری مولکول‌ها خلاصه میشه. یعنی می‌گفتن فقط شکل مولکول مهمه، نه کارهای درونش. ولی اخیراً یه تیم خفن از دانشگاه ETH زوریخ یه حرکت انقلابی زدن: نشون دادن که جریان فقط ساختار نیست، بلکه الکترون‌ها هم تو این بازی نقش دارن! (الکترون‌ها همون ذرات ریزی هستن که دور هسته اتم می‌چرخن و کلی کار عجیب می‌کنن)
چی کار کردن؟ تیم پروفسور هانس یاکوب وورنر اومدن به مولکول‌های دست‌راست و دست‌چپ نور خیلی ویژه‌ای زدن. نورشون معمولی نبود، “پالس‌های آتوسفوند” (attosecond) و دایره‌ای-پلاریزه شده بود. حالا attosecond یعنی نورهایی که اون‌قدر سریع هستن که تو یه ثانیه می‌تونی یک میلیارد تا ازشون جا بدی! (یعنی خب خیلی خیلی سریعن!) نور دایره‌ای-پلاریزه هم منظورش نوریه که انگار دور خودش می‌چرخه.
حالا با این پالس‌های فوق سریع و چرخشی، روی مولکول‌ها تابوندن و دیدن که الکترون‌ها چطور از مولکول بیرون پرتاب می‌شن. این حرکت رو می‌گن “فوتوالکترون سرکیولار دایکروئیسم” یا همون PECD (که یعنی بسته به اینکه نور چقدر می‌چرخه و مولکول چیه، الکترون‌ها به جهت عقب یا جلو پرت می‌شن). جالب اینجاست که تونستن جهت این پرت‌شدن رو هم عوض کنن؛ کاری که تا الان هیچ‌کس تمرین نکرده بود!
خلاصه برات بگم: این نشون داد که کایرالیته فقط به شکل مولکول مرتبط نیست، بلکه خود الکترون‌ها هم تو ماجرا هستن و میشه حرکاتشون رو کنترل کرد. این یعنی تو داروسازی می‌تونیم دقیق‌تر بفهمیم چه فرمی از یه دارو به دردمون می‌خوره. مثلاً بعضی داروها اگه فرم غلطش به بدن برسه، تاثیری نداره یا حتی مضر میشه، که خب الان با این تکنیک جدید میشه حساس‌تر تشخیص داد.
به جز داروسازی، این مسئله تو الکترونیک مولکولی (یعنی سیستم‌هایی که الکترون‌ها رو داخل یه مولکول خاص کنترل می‌کنن) یا تکنولوژی‌های سنجش پیشرفته هم تأثیر داره. حتی تو “اسپینترونیکس” که یه حوزه جدیده با کنترل اسپین یا همون چرخش الکترون‌ها سروکار داره و قراره آینده وسایل الکترونیکی رو عوض کنه.
یه نکته خیلی جالب دیگه هم اینه که این دانشمندا نشون دادن میشه کایرالیته رو نه‌تنها دید، که واقعاً فعالانه روش دست برد و شرایطش رو عوض کرد! یعنی دستت بازتره که با رفتار الکترون‌ها بازی کنی و فرایندها رو دقیق‌تر هدایت کنی.
ناگفته نمونه که همه این اتفاقات با یه نوع “دوربین فلش الکترون” ممکن شد؛ دستگاهی که فلش‌های آتوسفوند و دایره‌ای تولید می‌کنه و می‌تونه مستقیم رفتار الکترون‌ها رو با جزییات فوق‌العاده ثبت کنه.
این تحقیق تو مجله معروف Nature منتشر شده و احتمالاً خیلی سر و صدا می‌کنه. خلاصه، این کشف نه فقط درک ما رو از مولکول‌های حیات عمیق‌تر می‌کنه بلکه شاید به جواب سوال قدیمی هم برسیم که چرا مولکول‌های حیات سمت خاصی رو ترجیح میدن!
منبع: +
