При помощи поляризационного фильтра исследовательская команда из Университета Глазго «скрутила» луч света, как штопор. Свет через фильтр излучается на золотую деталь специальной формы, создавая первый в мире эффект сверхскручивания. Данные были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Суперзакрученный свет не существует в природе и до сих пор встречался только в теории. По мнению доктора Малькольма Кадодвалы (Malcolm Kadodwala), старшего преподавателя Школы химии, свет может использоваться для выявления следов белка в образцах биологического материала (например, крови), объем которого намного меньше того, что требуется сейчас.

Ученые уже используют свет для наблюдения за множеством различных белков, в связи с чем им удалось обнаружить, что свет особенно чувствителен к белковым структурам, вызывающим дегенеративные заболевания.

Из-за своих свойств скрученный свет особенно эффективен в выявлении белков с амилоидной структурой. Амилоиды – нерастворимые белки, которые, слипаясь, образуют отложения в различных органах. Именно эти отложения, считается, играют определенную роль в нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и Кройцфельдта Якоба, хотя причины этого пока не ясны.

Сейчас мы надеемся понять, можно ли эту технологию адаптировать для определения широкого ряда белков, сигнализирующих о наличии других заболеваний. Тот факт, что этому методу требуется намного меньше материала (только один пикограмм или одна триллионная часть грамма) для анализа, чем современным методам, и то, что он использует разновидность луча, ранее не используемую, – это большой шаг вперед», – сказал Кадодвала.

Сложные научные изыскания, стоящие за этим методом, опирались на тот факт, что свет можно скручивать, как штопор, пропуская его через специальный поляризационный фильтр, что во многом напоминает пропуск световых волн определенной длины через поляризованные солнцезащитные очки. При излучении света на металлическую поверхность особой формы (в данном случае, золота), свет, который распространяется от металла, становится сверхскрученным.

Поляризованный, или скрученный свет уже используется в некоторых медицинских методиках для анализа биомолекул, однако междисциплинарной команде ученых из Глазго, в которую вошли инженер Николай Гадгаард (Nikolaj Gadegaard) и биолог Шарон Келли (Sharon Kelly), а также группа физиков из Университета Эксетера во главе с доктором Эваном Хендри (Euan Hendry), удалось достичь намного более мощной системы путем более плотного скручивания света.

Использование сверхскрученного света в спектроскопии (анализ материалов в соответствии с тем, как они поглощают и излучают свет) имеет огромное потенциальное значение в разработке биосенсерных технологий, а также может использоваться для определения особых типов вирусов со схожей структурой.

По материалам: