{"id":8412,"date":"2018-10-17T15:44:24","date_gmt":"2018-10-17T13:44:24","guid":{"rendered":"http:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/?page_id=8412"},"modified":"2018-10-24T10:55:34","modified_gmt":"2018-10-24T08:55:34","slug":"o-marianie-smoluchowskim-w-setna-rocznice-smierci-2-2-2-2-2-4-3-2-2-2-2-2-2-2-3-3-2-3-2-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/?page_id=8412","title":{"rendered":"Nowa metoda separacji moleku\u0142 chiralnych o r\u00f3\u017cnym kierunku skr\u0119cenia przy u\u017cyciu nanostruktur magnetycznych"},"content":{"rendered":"

Konwersatorium wydzia\u0142owe
\n<\/strong><\/h3>\n

Dnia 2018-10-23 o godzinie 13:15 w sali 2011 Wydzia\u0142u Fizyki UwB odb\u0119dzie si\u0119 wyk\u0142ad, na kt\u00f3rym prof. dr hab. Lech Tomasz Baczewski<\/strong> z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie wyg\u0142osi wyk\u0142ad pt:<\/p>\n

“Nowa metoda separacji moleku\u0142 chiralnych o r\u00f3\u017cnym kierunku skr\u0119cenia przy u\u017cyciu nanostruktur magnetycznych <\/strong>“<\/h3>\n

 <\/p>\n

Serdecznie zapraszamy<\/p>\n

Andrzej Maziewski<\/p>\n

Jerzy Przeszowski<\/p>\n

W wyniku przeprowadzonych kompleksowych bada\u0144 opracowano podstawy nowej metody separacji enancjomer\u00f3w poprzez oddzia\u0142ywania pomi\u0119dzy moleku\u0142ami chiralnymi i nanostruktur\u0105 magnetyczn\u0105 z anizotropi\u0105 prostopad\u0142\u0105. Zaobserwowano, \u017ce moleku\u0142y o jednym kierunku skr\u0119cenia s\u0105 adsorbowane znacznie szybciej, gdy kierunek magnetyzacji warstwy ferromagnetycznej jest skierowany w g\u00f3r\u0119, a moleku\u0142y o odwrotnym kierunku skr\u0119cenia adsorbuj\u0105 szybciej dla kierunku magnetyzacji skierowanego do do\u0142u. W prezentowanej metodzie ta separacja nie nast\u0119puje wskutek dzia\u0142ania pola magnetycznego, tylko poprzez kwantowe oddzia\u0142ywania spinowo-wymienne (spin-exchange interaction) moleku\u0142 chiralnych z metaliczn\u0105 nanostruktura ferromagnetyczn\u0105, na kt\u00f3rej zosta\u0142y one zaadsorbowane.<\/p>\n

Science 360, 6395, 1331-1334 (2018)<\/a> <\/em><\/p>\n

Nowa metoda separacji moleku\u0142 chiralnych w zale\u017cno\u015bci od kierunku ich skr\u0119cenia przy u\u017cyciu nanostruktur magnetycznych<\/h4>\n

 Mi\u0119dzynarodowy zesp\u00f3\u0142 naukowc\u00f3w, kt\u00f3rego cz\u0142onkiem jest Profesor Lech Tomasz Baczewski z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie uzyska\u0142 prze\u0142omowe wyniki w dziedzinie z pogranicza chemii fizycznej i fizyki magnetyzmu, kt\u00f3re zosta\u0142y w\u0142a\u015bnie opublikowane w presti\u017cowym czasopi\u015bmie SCIENCE.<\/p>\n

Badania dotyczy\u0142y nowej metody separacji enancjomer\u00f3w poprzez oddzia\u0142ywania pomi\u0119dzy moleku\u0142ami chiralnymi i cienk\u0105 warstw\u0105 magnetyczn\u0105 z anizotropi\u0105 prostopad\u0142\u0105. Separowanie enancjomer\u00f3w (mieszaniny prawoskr\u0119tnych i lewoskr\u0119tnych moleku\u0142 chiralnych) jest bardzo istotnym zagadnieniem dla chemik\u00f3w, biolog\u00f3w, a tak\u017ce dla przemys\u0142u farmaceutycznego.<\/p>\n

W poprzednich pracach cz\u0142onk\u00f3w tego zespo\u0142u naukowc\u00f3w [1,2] opisano mechanizm CISS (chiral-induced spin selectivity), kt\u00f3ry pozwala na reorientacja kierunku namagnesowania w ferromagnetykach realizowan\u0105 tylko przez adsorpcj\u0119 moleku\u0142 chiralnych bez przy\u0142o\u017cenia pr\u0105du elektrycznego ani pola magnetycznego. Dzi\u0119ki spinowo selektywnemu transferowi elektron\u00f3w poprzez warstw\u0119 zaadsorbowanych moleku\u0142 do znajduj\u0105cego si\u0119 poni\u017cej ferromagnetyka, staje si\u0119 on tak\u017ce spolaryzowany spinowo, co wyznacza kierunek namagnesowania.<\/p>\n

Kolejnym etapem badan by\u0142o odkrycie nowego, bardzo wa\u017cnego zjawiska tzn. mo\u017cliwo\u015bci separowania enancjomer\u00f3w przez cienka warstw\u0119 ferromagnetyka z namagnesowaniem prostopad\u0142ym do powierzchni. Okaza\u0142o si\u0119, \u017ce redystrybucja \u0142adunku w molekule chiralnej powoduje zale\u017cno\u015b\u0107 orientacji spinowej od kierunku skr\u0119cenia moleku\u0142y czyli tzw. enenatiospecific spin orientation preference<\/em>. Wykorzystano tu zjawisko odwrotne do pokazanego w poprzednich pracach czyli indukowano konkretn\u0105 polaryzacj\u0119 spinow\u0105 w nanostrukturze ferromagnetycznej z anizotropi\u0105 prostopad\u0142\u0105 i adsorbowano na niej moleku\u0142y chiralne.
\nZaobserwowano, \u017ce moleku\u0142y o jednym kierunku skr\u0119cenia s\u0105 adsorbowane znacznie szybciej, gdy kierunek magnetyzacji warstwy ferromagnetycznego kobaltu jest skierowany w g\u00f3r\u0119, a moleku\u0142y o odwrotnym kierunku skr\u0119cenia adsorbuj\u0105 szybciej dla kierunku magnetyzacji skierowanego do do\u0142u. W prezentowanej metodzie ta separacja nie nast\u0119puje wskutek dzia\u0142ania pola magnetycznego, tylko poprzez kwantowe oddzia\u0142ywania spinowo-wymienne (spin-exchange interaction) moleku\u0142 chiralnych z nanostruktura ferromagnetyczn\u0105, na kt\u00f3rej zosta\u0142y one zaadsorbowane.<\/p>\n

Jak wa\u017cne jest zagadnienie separacji enacjomer\u00f3w dla przemys\u0142u farmaceutycznego pokazuje tragiczna historia leku na b\u00f3l g\u0142owy i nudno\u015bci o nazwie Thalidomid w po\u0142owie XX wieku. Dopiero po ca\u0142ej serii krytycznych, negatywnych skutk\u00f3w ubocznych tego leku stwierdzonych u pacjentek w ci\u0105\u017cy i urodzonych przez nie dzieci z powa\u017cnymi wadami rozwojowymi, podj\u0119te intensywne badania pokaza\u0142y, \u017ce prawoskr\u0119tne moleku\u0142y chiralne s\u0105 bardzo niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego, podczas gdy te same moleku\u0142y ale lewoskr\u0119tne stanowi\u0105 efektywny lek. Od tego czasu przeznaczono ogromne \u015brodki finansowe na opracowanie skutecznej metody separacji enacjomer\u00f3w czyli oddzielenie moleku\u0142 lewoskr\u0119tnych od prawoskr\u0119tnych. W pracy opublikowanej w Science autorzy po raz pierwszy pokazali, \u017ce takiej skutecznej separacji enacjomer\u00f3w mo\u017cna dokona\u0107 przy zastosowaniu specjalnie przygotowanej nanostruktury magnetycznej. Pokazano, \u017ce obserwowany efekt separacji nie zale\u017cy od typu moleku\u0142 stwierdzono tak\u0105 sam\u0105 efektywno\u015b\u0107 separacji zar\u00f3wno dla aminokwas\u00f3w, oligopeptyd\u00f3w, a tak\u017ce dla struktur DNA. Ta uniwersalno\u015b\u0107 stanowi niezmiernie wa\u017cn\u0105 zalet\u0119 tej metody dla przemys\u0142u farmaceutycznego, gdy\u017c pozwala na zast\u0105pienie obecnie stosowanych, bardzo kosztownych kolumn separacyjnych, kt\u00f3re w dodatku musz\u0105 by\u0107 konstruowane oddzielnie dla ka\u017cdego typu moleku\u0142.<\/p>\n

Cz\u0142onkami mi\u0119dzynarodowego zespo\u0142u autor\u00f3w pracy w Science s\u0105 obok profesora dr hab. Lecha Tomasza Baczewskiego z IF PAN s\u0105 tak\u017ce badacze z renomowanych o\u015brodk\u00f3w naukowych w Izraelu: (prof. Ron Naaman, Instytut Weizmann’a i prof. Yossi Paltiel Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie), oraz z RFN i USA (prof. Stuart Parkin, Instytut Max’a Plancka w Halle oraz Laboratorium IBM w Almaden, CA, USA).<\/p>\n

Praca zosta\u0142a dodatkowo wyr\u00f3\u017cniona przez wcze\u015bniejsze opublikowanie jej on-line w Science First Release (DOI: 10.1126\/science.aar4265<\/a>) w dniu 10 maja 2018. Do tego wydania redakcja wybiera kilka najwa\u017cniejszych jej zdaniem artyku\u0142\u00f3w i publikuje je on-line przed ukazaniem si\u0119 danego numeru czasopisma Science, w kt\u00f3rym b\u0119dzie regularna publikacja pracy.
\nDruk artyku\u0142u nast\u0105pi\u0142 w dniu 22 czerwca 2018:<\/p>\n

Separation of enantiomers by their enantiospecific interaction with achiral magnetic substrates<\/em>
\nScience, Vol. 360, Issue 6395, pp. 1331-1334, 22 June 2018, DOI: 10.1126\/science.aar4265<\/strong>
\nhttp:\/\/science.sciencemag.org\/content\/360\/6395\/1331<\/a><\/p>\n

 Wywiad radiowy z prof. Baczewskim Warszawskiej Regionalnej Rozglosni Polskiego Radia
\n“<\/em>Z innej planety: o prawoskretnych i lewoskretnych molekulach chiralnych<\/em><\/a>“<\/em><\/p>\n

PRACE NAUKOWE:<\/p>\n

[1] “Local Light-Induced Magnetization Using Nanodots and Chiral Molecules<\/em><\/a>“, O. Ben Dor, N. Morali, S. Yochelis, L. T. Baczewski and Y. Paltiell, Nano Letters, 14, 11, 6049 (2014).
\n[2] “Magnetization Switching in Ferromagnets by Adsorbed Chiral Molecules without current or external magnetic field<\/em><\/a>“, Oren Ben Dor, Shira Yochelis, Anna Radko, Kiran Vankayala, Eyal Capua, Amir Capua, See-Hun Yang, Lech Tomasz Baczewski, Stuart Parkin, Ron Naaman and Yossi Paltiel, NATURE Comm. 8, 14567, (2017), DOI: 10.1038\/ncomms14567.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Konwersatorium wydzia\u0142owe Dnia 2018-10-23 o godzinie 13:15 w sali 2011 Wydzia\u0142u Fizyki UwB odb\u0119dzie si\u0119 wyk\u0142ad, na kt\u00f3rym prof. dr hab. Lech Tomasz Baczewski z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie wyg\u0142osi […]<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":14,"featured_media":8413,"parent":822,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"Layout":"","footnotes":""},"categories":[69],"tags":[],"class_list":["entry","author-ulag","post-8412","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","category-seminarium_pl"],"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/P7nvcn-2bG","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/8412","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/14"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=8412"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/8412\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8414,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/8412\/revisions\/8414"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/822"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/8413"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=8412"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=8412"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/physics.uwb.edu.pl\/wf\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=8412"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}