## 新闻稿信息 标题: 倏逝圆偏振光成功选择性传输手性纳米粒子 ~创建手性分子非接触光学分离技术的重要一步~ 副标题: 公司名称: 行业: 本文(前8000字): 【研究摘要与重点】 我们成功利用倏逝圆偏振光,在纳米光纤上选择性传输手性纳米粒子。 通过让两束光反向传播以抵消非手性力成分,仅提取纯粹的手性光压,我们证明了只需切换圆偏振光即可控制纳米粒子的传输方向。 我们已确认此方法在尺寸和形状各异的粒子群体中也有效,未来有望应用于利用光分离药物等手性分子的技术。 【研究概要】 东京理科大学理学部第一部物理学科的Mark Sadgrove教授、Georgiy Tkachenko助理教授、Yining Xuan助理教授,同大学大学院理学研究科物理学专攻的须田明芳先生(2022年度硕士课程修毕)、饭田大翔先生(2024年度硕士课程修毕)、栗原一郎先生(2025年度硕士课程1年)、齐藤亘辉先生(2025年度硕士课程1年),分子科学研究所介观测量研究中心的冈本裕巳教授(研究当时,现为名誉教授)、Hyo-Yong Ahn特任助理教授,以及首尔国立大学物质理工学科的Ki Tae Nam教授、In Han Ha先生组成的联合研究团队,成功利用倏逝光(*1)根据其手性(*3)在纳米光纤上选择性传输手性纳米粒子(*2)。 在药物中,只有一种映射异构体(镜像异构体,*4)具有药效,而另一种可能引起副作用,因此精确分离两者是制造上的重大挑战。近年来,利用光压(*5)非接触分离具有不同光学特性的物质的方法受到关注。然而,对于纳米粒子等微小对象,光压显著减弱,并被热杂讯(*6)所淹没,因此纳米尺度的实验验证报告极少,尚未创建实用方法。 本研究利用从纳米光纤表面渗出的倏逝光,证明了只需切换圆偏振光的掌性,手性纳米粒子的传输速度就会改变。此外,通过让两束光从相反方向入射的「对向传播模式」,完全抵消了与手性无关的力成分,成功地仅凭纯粹的手性光压选择性地前后传输纳米粒子。再者,此方法在尺寸和形状各异的粒子群体中也确认有效,并已在100纳米尺度上实现映射异构体分离。这些实验结果也与仿真结果一致,显示了此方法的妥当性和普遍性。 通过进一步发展这项研究,预计在药物发现和化学合成领域将有广泛应用,例如实现利用光选别药物等手性分子的非接触映射异构体分离。 这项研究成果于2026年4月16日在国际学术期刊《Nature Communications》上在线发表。 图:纳米光纤上纳米粒子通过倏逝光传输的实验。(左)当圆偏振光从光纤一侧入射时,纳米粒子的位置和速度变化。(右)当直线偏振光和圆偏振光从光纤两侧入射时,纳米粒子的位置和速度变化。 【研究背景】 在药物发现和化学合成领域,如何精确分离映射异构体(镜像异构体)一直是长期的挑战。映射异构体是指结构互为镜像的物质,如同右手和左手的关系。尽管两者的化学性质相同,但在生物体内的行为可能大相径庭;有些可能具有药效,而另一些则可能表现出副作用或毒性。因此,在制造阶段创建可靠的分离方法的需求非常迫切。 近年来,仅利用光进行映射异构体非接触分离的想法受到关注,并提出了理论建议。这种方法利用光与物质相互作用时产生的「光压」。光压包含依赖于手性的成分,这是映射异构体分离的关键。然而,这种依赖于手性的力本质上非常微弱,特别是对于分子和纳米粒子等微小对象,它会被热杂讯所淹没。因此,与理论进展相比,实验验证困难,纳米尺度的实现报告极少。 因此,本研究团队将重点放在从纳米光纤表面渗出的倏逝光。由于倏逝光局部存在于纳米光纤表面非常近的区域,因此纳米光纤上粒子的运动成为限制在光纤轴方向的一维系统,使得微弱的光压效应能够有效地作用于纳米粒子。此外,粒子 关键字: