一种全新的光结构刚刚被创造出来，称为“手性涡旋”，其背后的国际科学家团队表示，它在开发新药和准确诊断疾病方面将至关重要。

顾名思义，这种新型光束采用标准的光涡旋（光在传播过程中呈螺旋状），并增加了手性：分子和离子在左手或右手镜像构型（就像人的手一样）时具有的一种特性。

使光在每个点都具有手性意味着，科学家可以用高灵敏度测量分子的手性。分子的“手性”可以显著改变它们相互作用和行为的方式，这可能意味着分子对身体有益或有害的区别。

“前沿研究表明，左右分子的相对浓度可以作为癌症、肾脏和脑部疾病的生物标志物，”德国马克斯·伯恩研究所的物理学家奥尔加·斯米尔诺娃说。

除了识别疾病外，手性也是药物开发的重要组成部分。原子排列不同的药物最终可能产生意想不到的效果，这可能会扭曲科学研究并造成毁灭性的健康后果。

这项新技术旨在预防这些错误。当手性涡旋与手性分子相互作用时，分子会发射光子。通过测量这些光子的模式，科学家们可以准确地了解有多少左手和右手分子参与其中。

虽然已经有了测量分子手性的方法，但研究人员希望手性涡旋比我们现有的方法更可靠、更准确、更便宜 —— 需要更小的样本量来获得更好的结果。然而，它仍然需要进一步发展和扩大规模。

马克斯·伯恩研究所的物理学家尼古拉·迈耶说：“传统的手性测量方法很难在含有几乎等量的左右手分子的样品中确定左右手分子的浓度。”

“通过我们的新方法，镜像双胞胎中的任何一个浓度的微小超标都可以被检测到，这可能足以改变生活。”

我们不确定手性最初是如何出现的，但它可能起源于深空，然后在地球生命的许多不同方面发挥了深远的作用。拥有能够更好地检测手性分子的仪器将是向前迈出的重要一步。

这项技术也可以在其他领域被证明是有用的 —— 从理解光与物质之间的基本相互作用，到控制与光的化学反应。

“这些信号也可以提供电子如何以自然速度在分子内运动的快照，”尼古拉·迈耶说。“这种理解可以为塑造电子的行为奠定基础，甚至最终影响与光的化学反应。”

这项研究发表在《自然光子学》杂志上。

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