近日,一項由巴斯大學和密歇根大學科學家進行的研究表明,扭曲的納米級半導體以一種新的方式操縱光。這種效應,可加速發現和開發拯救生命的藥物。
藥物分析中的一項關鍵測量是手性,即分子扭曲的方式。包括人體在內的生物系統通常更喜歡一個方向,即右手或左手卷曲。最理想的結果就是,錯誤扭曲的藥物分子不會對人體造成傷害。但是,也存在一些例外。
在新研究中,科學家將碲化鎘(常用于太陽能電池的半導體材料)塑造成類似于扭曲狀的納米顆粒。然后將這些顆粒組裝成螺旋,以模仿蛋白質組裝的方式。
研究結果表明,在紅光照射下,小型半導體螺旋會產生新的藍色和扭曲的光。藍光也會向特定方向發射,這使得收集和分析數據變得容易。在這種情況下,不尋常的光學效應極大地降低了生物流體中其他納米級分子和顆粒可能引起的噪音。
研究人員表示,為了在藥物發現的高通量篩選中使用這些效應,可以將組裝成螺旋的納米顆粒與候選藥物混合。當納米螺旋與藥物形成鎖匙結構,模擬藥物靶點時,納米螺旋的扭曲會發生巨大變化。而這種扭曲的變化,可以通過藍光測量。
目前,密歇根大學已申請專利保護,并正在積極尋找合作伙伴,以將新技術推向市場。
該研究論文題為“Third-harmonic Mie scattering from semiconductor nanohelices”,已發表在《自然光子學》期刊上。
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論文原文:https://www.nature.com/articles/s41566-021-00916-6