Quiralidade
A quiralidade é um atributo geométrico de objetos, incluindo algumas moléculas - especialmente biomoléculas -, cuja estrutura tem distribuição espacial que impede a sobreposição à sua imagem refletida em um espelho. Macroscopicamente, um exemplo conhecido são as nossas mãos direita e esquerda. Microscopicamente, podemos dizer que a vida é quiral, pois moléculas essenciais como aminoácidos e açúcares apresentam quiralidade.
A quiralidade pode resultar em diferentes propriedades e em respostas biológicas distintas: enquanto a molécula orientada à direita pode, por exemplo, significar capacidade de prevenção ou tratamento de doenças, a mesma molécula orientada na direção oposta pode levar a algo que é tóxico.
Na indústria farmacêutica, embora existam protocolos rigorosos para a identificação de impurezas, o controle de qualidade em relação às moléculas quirais ainda é um desafio e nem sempre faz parte do monitoramento cotidiano. Em um segundo artigo, publicado em Nature Photonics, o grupo de pesquisadores reporta justamente como o uso de um tipo específico de radiação - em terahertz, frequência de luz na faixa do infravermelho - foi bem sucedido na identificação de diferenças físicas e químicas entre formulações aparentemente idênticas.
A aplicação da radiação às biomoléculas quirais causa vibrações na sua estrutura muito específicas, como uma impressão digital de cada estrutura quiral, que os pesquisadores conseguiram registrar e medir. Além do controle de qualidade na indústria de suplementos ou fármacos, outro potencial aplicação é no diagnóstico de algumas doenças em que moléculas quirais são definidoras, como na análise da composição de cálculos renais ou na detecção do acúmulo das placas amiloides associadas ao surgimento de Alzheimer.
Porém, além de permitir a caracterização de estruturas quirais, a aplicação da radiação também pode influenciá-las. "A radiação em terahertz pode vir a substituir micro-ondas na síntese de moléculas em que a orientação é importante. Também existe a hipótese de que a vibração provocada torne nanofibras que causam doenças mais vulneráveis às intervenções médicas", lista o pesquisador da UFSCar.
O artigo "Chiral phonons in microcrystals and nanofibrils of biomolecules" (www.nature.com/articles/
As pesquisas contaram com financiamento das agências brasileiras Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), além do uso de recursos computacionais avançados do supercomputados Santos Dumont (no Laboratório Nacional de Computação Científica) e da Cloud@UFSCar.
