Метаматериалы повысят точность диагностики болезни Альцгеймера

Ученые впервые "рассмотрели" биологические молекулы с точностью в миллион раз лучше существующих методов благодаря применению метаматериалов. Новый подход может найти эффективное применение, в частности, в диагностике болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Оптическая спектроскопия - это область физики, методы которой широко используется учеными для изучения структуры биологических полимеров. Однако существующие методы оптической спектроскопии не позволяют распознавать молекулы, количество которых очень мало.

Английскими учеными разработана методика, позволяющая "рассматривать" молекулы в очень небольших количествах - вплоть до нескольких штук. Основой нового метода являются так называемые метаматериалы - не существующие в природе соединения, позволяющие за счет созданной руками ученых неоднородности их структуры управлять свойствами света и добиваться недостижимых ранее эффектов. Создание и применение различных метаматериалов в настоящее время одна из наиболее интенсивно развивающихся областей нанотехнологий.

Исследователи использовали в своей работе планарные хиральные метаматериалы - плоские объекты, структура которых не совпадает с собственным зеркальным отображением. Примером свойства хиральность могут являться ладони человека - левую ладонь нельзя повернуть так, чтобы она выглядела так же, как и правая.

Ученые применили новые метаматериалы для получения так называемого суперхирального электромагнитного излучения, с помощью которого исследовали свойства нескольких белков, в частности, бета-лактоглобулина и гемоглобина. В результате выяснилось, что новый подход позволяет получать данные о структуре молекул с точностью в миллион раз большей, чем ныне существующие оптические методы.

Как уточняют авторы работы, новая методика позволяет "увидеть" изменения в белковых молекулах, возникающие при развитии таких недугов, как болезни Альцгеймера и Паркинсона.