บาคาร่าเว็บตรง นักวิจัยในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาได้ค้นพบปรากฏการณ์โฟโตนิกแบบใหม่ที่จะช่วยให้นักเคมีประเมินความเป็นกรดของตัวยาใหม่ได้ง่ายขึ้น นำโดยVentsislav Valevจาก University of Bath ทีมงานได้บรรลุผลหลังจากสังเคราะห์ nanohelices ของเซมิคอนดักเตอร์ที่ปล่อยแสงสีน้ำเงินที่เข้มข้นและบิดเบี้ยวไปในทิศทางเดียวเมื่อส่องสว่างด้วยแสงสีแดง
การค้นพบของพวกเขาอาจเป็นกุญแจสำคัญในการรักษา
ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของการค้นพบยาแผนปัจจุบันทุกวันนี้ เทคนิคการพัฒนายาเป็นแบบอัตโนมัติอย่างมาก การใช้อัลกอริธึม AI นักเคมีหุ่นยนต์สามารถผลิตสารผสมได้หลายล้านรายการในกระบวนการเดียว ทำให้เกิดคลังสารประกอบเคมีจำนวนมาก ในการพิจารณาว่าสารเคมีใด ๆ เหล่านี้อาจเป็นตัวยาที่มีแนวโน้มว่าจะเป็นตัวยา ระบบเหล่านี้ต้องวิเคราะห์ปริมาณเล็กน้อยของสารเคมีเหล่านี้อย่างต่อเนื่องอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ไมโครเพลทที่บรรจุหลุมหลายพันหลุม โดยแต่ละหลุมจะมีปริมาตรเพียงลูกบาศก์มิลลิลิตรและเติมด้วยตัวอย่างเคมีที่มีลักษณะเฉพาะ
ขนาดจิ๋วดังกล่าวสร้างปัญหาให้กับเทคนิคการวิเคราะห์ล่าสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อประเมิน chirality ของโมเลกุลภายในตัวอย่าง ซึ่งเป็นการวัดที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ยา ในปัจจุบัน เทคนิคเชิงแสงที่จำเป็นในการกำหนด chirality ต้องการปริมาตรที่ใหญ่กว่าหลุมไมโครเพลทสมัยใหม่ถึง 1,000 เท่า นี่เป็นปัญหาเร่งด่วนอย่างยิ่ง เนื่องจากแม้ว่าโมเลกุล chiral บางตัวอาจมีสูตรทางเคมีที่เหมือนกันกับคู่ตรงข้าม แต่โครงสร้างของพวกมันสามารถทำให้ไม่มีประสิทธิภาพ หรือแม้แต่เป็นอันตรายต่อผู้ป่วยอย่างแข็งขันเมื่อใช้ในยา
ในการศึกษาซึ่งอธิบายไว้ในNature Photonics
ทีม ของ Valev ได้กล่าวถึงปัญหานี้โดยใช้โครงสร้างนาโนแบบใหม่ ซึ่งเลียนแบบพฤติกรรมการประกอบตัวเองของโปรตีนชีวภาพ ประการแรก นักวิจัยได้สังเคราะห์ริบบิ้นบิดเกลียวของสารกึ่งตัวนำ แคดเมียม เทลลูไรด์ ซึ่งมีความยาวระหว่าง 5 ถึง 8 µm และความกว้างประมาณ 25 นาโนเมตร โดยปราศจากการสนับสนุนใดๆ ริบบิ้นเหล่านี้ถักเข้าด้วยกันเพื่อสร้างนาโนเฮลิซ โดยมี chiralities ที่เปลี่ยนแปลงตัวเองเพื่อให้เข้ากับโมเลกุลในสภาพแวดล้อมโดยรอบ
เมื่อทีมงานส่องสว่างโครงสร้างนาโนด้วยแสงสีแดงสามช่วงความยาวคลื่น พวกเขาปล่อยแสงสีน้ำเงินผ่านกระบวนการกระเจิงมิเอะแบบฮาร์มอนิกที่สาม แสงสีน้ำเงินนี้ซึ่งบิดเป็นเกลียวราวกับเกลียวหมุนรอบแกนการเดินทาง ถูกปล่อยออกมาตามแนวแกนของเกลียวคลื่นแรงกว่า 10 เท่าเมื่อเทียบกับทิศทางด้านข้าง ทำให้ง่ายต่อการรวบรวมและวิเคราะห์ ซึ่งหมายความว่าเมื่อเฮลิทถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งตัวอย่างเคมี พวกมันจะให้วิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการวัดค่า chirality ทางอ้อม
ทีมงานของ Valev คำนวณว่าเอฟเฟกต์โฟโตนิกชนิดใหม่นี้สามารถวัดค่า chirality ภายในตัวอย่างที่เล็กกว่าหลุมที่ใช้ในการออกแบบไมโครเพลทในปัจจุบันได้ถึง 100,000 เท่า เนื่องจากความยาวคลื่นสีแดงและสีน้ำเงินสามารถแยกแยะได้ง่าย เทคนิคนี้จะช่วยให้นักเคมีสามารถคัดกรอง chiralities ของสารประกอบจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งรวมถึงตัวอย่างที่มีความซับซ้อนใกล้กับเนื้อเยื่อทางชีววิทยา
เชื้อโรคในระบบทางเดินหายใจแพร่กระจายระหว่างโฮสต์ในละอองลอยขนาดไมโครเมตร ซึ่งยังคงลอยอยู่ในกระแสอากาศ เช่น ควันบุหรี่ หรือในละอองขนาดใหญ่ ซึ่งจะค่อยๆ ตกลงสู่พื้นภายใต้แรงโน้มถ่วง ทั้งสองถูกปล่อยออกมาจากโฮสต์ที่ติดเชื้อ ทั้งไอ พูดคุย ร้องเพลง หรือเพียงแค่หายใจ พวกมันจะถูกสูดดมโดยโฮสต์ใหม่ในภายหลัง
ความชื้น (แม่นยำกว่านั้นคือความชื้นสัมพัทธ์)
ในระบบทางเดินหายใจโดยทั่วไปคือ 100% ดังนั้นทันทีที่อนุภาคถูกปล่อยออกมา ความชื้นรอบข้างมักจะลดลง การสัมผัสกับอากาศแห้งอาจคาดว่าจะทำลายไวรัสที่ปรับให้เข้ากับบรรยากาศที่อบอุ่นและชื้นของปอด แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป
ความอยู่รอดของไวรัสส่วนใหญ่ในอนุภาคที่หายใจออก ซึ่งรวมถึงไวรัสไข้หวัดใหญ่และไวรัส Sars-CoV-2 ที่ทำให้เกิด COVID-19 จะแตกต่างกันไปตามความชื้นในรูปตัว U ที่น่าสงสัย ที่ความชื้นเกือบ 100% ไวรัสสามารถอยู่รอดได้เป็นเวลานาน ในขณะที่ความชื้นปานกลางจะมีอายุการใช้งานสั้นลง เนื่องจากในอากาศที่แห้งกว่า น้ำจะระเหยเร็วขึ้นจากด้านนอกของอนุภาคละอองลอย ทำให้มีความเข้มข้นมากขึ้นในส่วนประกอบที่ไม่ระเหยง่าย เช่น โซเดียมคลอไรด์ เมื่อส่วนประกอบเหล่านี้เข้มข้นเกินไป พวกเขาจะฆ่าเชื้ออนุภาค อย่างไรก็ตาม หลังจากลดความชื้นให้เหลือขั้นต่ำที่ 50-80% ไวรัสส่วนใหญ่จะเริ่มมีชีวิตเพิ่มขึ้นเมื่อความชื้นลดลงอีก เหตุผลนี้ไม่ชัดเจนนัก
ป้องกันจะ?ก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้เสนอว่าอาจเป็นเพราะการเรืองแสง ซึ่งเนื้อหาอนินทรีย์ของอนุภาคตกผลึก ห่อหุ้มไวรัสไว้ในเปลือกป้องกัน เมื่อน้ำถูกขับออกไป สิ่งนี้จะปรากฏเป็นการลดลงของมวลอนุภาคอย่างรวดเร็ว
ในงานวิจัยชิ้นใหม่ Davis และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาละอองลอยและหยดละอองที่ประกอบด้วยสารประกอบทางเดินหายใจแบบจำลอง (เกลือและโปรตีน) ในอาหารเลี้ยงเชื้อ ซึ่งเป็นสารผสมอินทรีย์และอนินทรีย์ที่ใช้ในการศึกษาการอยู่รอดของเชื้อโรค พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงถูกระงับ บางครั้งถึงระดับความชื้นต่ำถึง 35% อย่างไรก็ตาม เมื่อพวกเขาพยายามรวมอนุภาคที่ลอยตัวเข้าด้วยกัน พวกเขาพบว่าอนุภาคจำนวนมากมีลักษณะเป็นของแข็งหรือกึ่งของแข็งที่มีความชื้นสูงกว่ามาก โดยความแน่นของอนุภาคจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างไม่คาดคิดเมื่อความชื้นลดลง
นักวิจัยเชื่อว่าพวกเขากำลังสังเกตการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วเนื่องจากการเชื่อมโยงข้ามของโมเลกุลอินทรีย์ในตัวกลางการเจริญเติบโต “การเปลี่ยนกระจกเกิดขึ้นได้หลากหลาย” เดวิสอธิบาย “และเมื่อคุณมีการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว การเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะหยุดลง นั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่เราคิดว่าการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วอาจทำให้ไวรัสอยู่รอดได้นาน เพราะกระบวนการหยุดทำงานจะเกิดขึ้นช้าลง” บาคาร่าเว็บตรง
