Un nuevo nanomaterial desarrollado por científicos de la Universidad de Bath, en Inglaterra, podría resolver un enigma al que se han enfrentado los científicos que estudian algunos de los tipos más prometedores de futuros productos farmacéuticos. El trabajo se publicó en la revista Nanoscale Horizons.

Los científicos estudiosos de la nanoescala, que implica moléculas y materiales 10,000 veces más pequeños que una cabeza de alfiler, deben poder probar la forma en que algunas moléculas se retuercen, lo que se conoce como quiralidad, porque las moléculas de imagen especular con la misma estructura pueden tener propiedades muy distintas. Por ejemplo, un tipo de molécula produce un olor a limones cuando gira en una dirección y a naranjas cuando gira en la dirección opuesta.

La detección de estos giros es especialmente importante en algunas industrias de alto valor como la de los productos farmacéuticos, perfumes, aditivos alimentarios y pesticidas.

Recientemente, se ha creado una nueva clase de materiales a nanoescala para ayudar a distinguir la quiralidad de las moléculas. Estos llamados ‘nanomateriales’ generalmente consisten en pequeños cables de metal retorcidos, que en sí mismos son quirales.

No obstante, se ha vuelto muy difícil distinguir el giro de los nanomateriales del giro de las moléculas que se supone estos expertos deben poder estudiar.

Para resolver dicho problema, el equipo del Departamento de Física de la Universidad de Bath desarrolló un nanomaterial que está retorcido y, al mismo tiempo, no lo está. Este nanomaterial tiene el mismo número de giros opuestos, lo que significa que se cancelan entre sí. Generalmente, al interactuar con la luz, dicho material aparece sin ningún giro; entonces, ¿cómo podría optimizarse para interactuar con las moléculas?

Mediante un análisis matemático de las propiedades de simetría del material, el equipo descubrió algunos casos especiales, que pueden sacar a la luz el giro ‘oculto’ y permitir una detección muy sensible de la quiralidad en las moléculas.

El profesor Ventsislav Valev, del Departamento de Física de la Universidad de Bath y autor principal de la investigación, dijo: “Este trabajo elimina un obstáculo importante para todo el campo de investigación y allana el camino para la detección ultrasensible de la quiralidad en las moléculas, aprovechando los nanomateriales“.

El estudiante de doctorado Alex Murphy, qien trabajó en el estudio, comentó: “La quiralidad molecular es una propiedad increíble para estudiar. Se puede oler la quiralidad, ya que las mismas moléculas, pero opuestamente torcidas, huelen a limones y naranjas. Se puede saborear la quiralidad, pues un toque de aspartame puede ser dulce y el otro insípido. Puedes sentir la quiralidad, ya que un toque de mentol le da una sensación fresca a la piel mientras que el otro no. También se puede tocar la quiralidad expresada en el giro de las conchas marinas. Y es genial ver la quiralidad expresada en sus interacciones con los colores de la luz láser“.

 

Vía: EurekAlert! – American Association for the Advancement of Science