倏逝圓偏振光成功選擇性傳輸手性奈米粒子 ~建立手性分子非接觸光學分離技術的重要一步~
東京理科大學等組成的聯合研究團隊成功開發了一種利用倏逝圓偏振光選擇性傳輸手性奈米粒子的技術。這是建立手性分子非接觸光學分離技術的重要一步,預計將應用於藥物發現領域。
📋 文章處理履歷
- 📰 發表: 2026年4月24日 19:00
- 🔍 收集: 2026年4月24日 10:31
- 🤖 AI分析完成: 2026年4月24日 13:28(收集後2小時56分鐘)
## 新聞稿資訊
標題: 倏逝圓偏振光成功選擇性傳輸手性奈米粒子 ~建立手性分子非接觸光學分離技術的重要一步~
副標題:
公司名稱:
行業:
本文(前8000字): 【研究摘要與重點】
我們成功利用倏逝圓偏振光,在奈米光纖上選擇性傳輸手性奈米粒子。
透過讓兩束光反向傳播以抵消非手性力成分,僅提取純粹的手性光壓,我們證明了只需切換圓偏振光即可控制奈米粒子的傳輸方向。
我們已確認此方法在尺寸和形狀各異的粒子群體中也有效,未來有望應用於利用光分離藥物等手性分子的技術。
【研究概要】
東京理科大學理學部第一部物理學科的Mark Sadgrove教授、Georgiy Tkachenko助理教授、Yining Xuan助理教授,同大學大學院理學研究科物理學專攻的須田明芳先生(2022年度碩士課程修畢)、飯田大翔先生(2024年度碩士課程修畢)、栗原一郎先生(2025年度碩士課程1年)、齊藤亘輝先生(2025年度碩士課程1年),分子科學研究所介觀測量研究中心的岡本裕巳教授(研究當時,現為名譽教授)、Hyo-Yong Ahn特任助理教授,以及首爾國立大學物質理工學科的Ki Tae Nam教授、In Han Ha先生組成的聯合研究團隊,成功利用倏逝光(*1)根據其手性(*3)在奈米光纖上選擇性傳輸手性奈米粒子(*2)。
在藥物中,只有一種對映異構體(鏡像異構體,*4)具有藥效,而另一種可能引起副作用,因此精確分離兩者是製造上的重大挑戰。近年來,利用光壓(*5)非接觸分離具有不同光學特性的物質的方法受到關注。然而,對於奈米粒子等微小對象,光壓顯著減弱,並被熱雜訊(*6)所淹沒,因此奈米尺度的實驗驗證報告極少,尚未建立實用方法。
本研究利用從奈米光纖表面滲出的倏逝光,證明了只需切換圓偏振光的掌性,手性奈米粒子的傳輸速度就會改變。此外,透過讓兩束光從相反方向入射的「對向傳播模式」,完全抵消了與手性無關的力成分,成功地僅憑純粹的手性光壓選擇性地前後傳輸奈米粒子。再者,此方法在尺寸和形狀各異的粒子群體中也確認有效,並已在100奈米尺度上實現對映異構體分離。這些實驗結果也與模擬結果一致,顯示了此方法的妥當性和普遍性。
透過進一步發展這項研究,預計在藥物發現和化學合成領域將有廣泛應用,例如實現利用光選別藥物等手性分子的非接觸對映異構體分離。
這項研究成果於2026年4月16日在國際學術期刊《Nature Communications》上線上發表。
圖:奈米光纖上奈米粒子透過倏逝光傳輸的實驗。(左)當圓偏振光從光纖一側入射時,奈米粒子的位置和速度變化。(右)當直線偏振光和圓偏振光從光纖兩側入射時,奈米粒子的位置和速度變化。
【研究背景】
在藥物發現和化學合成領域,如何精確分離對映異構體(鏡像異構體)一直是長期的挑戰。對映異構體是指結構互為鏡像的物質,如同右手和左手的關係。儘管兩者的化學性質相同,但在生物體內的行為可能大相徑庭;有些可能具有藥效,而另一些則可能表現出副作用或毒性。因此,在製造階段建立可靠的分離方法的需求非常迫切。
近年來,僅利用光進行對映異構體非接觸分離的想法受到關注,並提出了理論建議。這種方法利用光與物質相互作用時產生的「光壓」。光壓包含依賴於手性的成分,這是對映異構體分離的關鍵。然而,這種依賴於手性的力本質上非常微弱,特別是對於分子和奈米粒子等微小對象,它會被熱雜訊所淹沒。因此,與理論進展相比,實驗驗證困難,奈米尺度的實現報告極少。
因此,本研究團隊將重點放在從奈米光纖表面滲出的倏逝光。由於倏逝光局部存在於奈米光纖表面非常近的區域,因此奈米光纖上粒子的運動成為限制在光纖軸方向的一維系統,使得微弱的光壓效應能夠有效地作用於奈米粒子。此外,粒子
關鍵字:
標題: 倏逝圓偏振光成功選擇性傳輸手性奈米粒子 ~建立手性分子非接觸光學分離技術的重要一步~
副標題:
公司名稱:
行業:
本文(前8000字): 【研究摘要與重點】
我們成功利用倏逝圓偏振光,在奈米光纖上選擇性傳輸手性奈米粒子。
透過讓兩束光反向傳播以抵消非手性力成分,僅提取純粹的手性光壓,我們證明了只需切換圓偏振光即可控制奈米粒子的傳輸方向。
我們已確認此方法在尺寸和形狀各異的粒子群體中也有效,未來有望應用於利用光分離藥物等手性分子的技術。
【研究概要】
東京理科大學理學部第一部物理學科的Mark Sadgrove教授、Georgiy Tkachenko助理教授、Yining Xuan助理教授,同大學大學院理學研究科物理學專攻的須田明芳先生(2022年度碩士課程修畢)、飯田大翔先生(2024年度碩士課程修畢)、栗原一郎先生(2025年度碩士課程1年)、齊藤亘輝先生(2025年度碩士課程1年),分子科學研究所介觀測量研究中心的岡本裕巳教授(研究當時,現為名譽教授)、Hyo-Yong Ahn特任助理教授,以及首爾國立大學物質理工學科的Ki Tae Nam教授、In Han Ha先生組成的聯合研究團隊,成功利用倏逝光(*1)根據其手性(*3)在奈米光纖上選擇性傳輸手性奈米粒子(*2)。
在藥物中,只有一種對映異構體(鏡像異構體,*4)具有藥效,而另一種可能引起副作用,因此精確分離兩者是製造上的重大挑戰。近年來,利用光壓(*5)非接觸分離具有不同光學特性的物質的方法受到關注。然而,對於奈米粒子等微小對象,光壓顯著減弱,並被熱雜訊(*6)所淹沒,因此奈米尺度的實驗驗證報告極少,尚未建立實用方法。
本研究利用從奈米光纖表面滲出的倏逝光,證明了只需切換圓偏振光的掌性,手性奈米粒子的傳輸速度就會改變。此外,透過讓兩束光從相反方向入射的「對向傳播模式」,完全抵消了與手性無關的力成分,成功地僅憑純粹的手性光壓選擇性地前後傳輸奈米粒子。再者,此方法在尺寸和形狀各異的粒子群體中也確認有效,並已在100奈米尺度上實現對映異構體分離。這些實驗結果也與模擬結果一致,顯示了此方法的妥當性和普遍性。
透過進一步發展這項研究,預計在藥物發現和化學合成領域將有廣泛應用,例如實現利用光選別藥物等手性分子的非接觸對映異構體分離。
這項研究成果於2026年4月16日在國際學術期刊《Nature Communications》上線上發表。
圖:奈米光纖上奈米粒子透過倏逝光傳輸的實驗。(左)當圓偏振光從光纖一側入射時,奈米粒子的位置和速度變化。(右)當直線偏振光和圓偏振光從光纖兩側入射時,奈米粒子的位置和速度變化。
【研究背景】
在藥物發現和化學合成領域,如何精確分離對映異構體(鏡像異構體)一直是長期的挑戰。對映異構體是指結構互為鏡像的物質,如同右手和左手的關係。儘管兩者的化學性質相同,但在生物體內的行為可能大相徑庭;有些可能具有藥效,而另一些則可能表現出副作用或毒性。因此,在製造階段建立可靠的分離方法的需求非常迫切。
近年來,僅利用光進行對映異構體非接觸分離的想法受到關注,並提出了理論建議。這種方法利用光與物質相互作用時產生的「光壓」。光壓包含依賴於手性的成分,這是對映異構體分離的關鍵。然而,這種依賴於手性的力本質上非常微弱,特別是對於分子和奈米粒子等微小對象,它會被熱雜訊所淹沒。因此,與理論進展相比,實驗驗證困難,奈米尺度的實現報告極少。
因此,本研究團隊將重點放在從奈米光纖表面滲出的倏逝光。由於倏逝光局部存在於奈米光纖表面非常近的區域,因此奈米光纖上粒子的運動成為限制在光纖軸方向的一維系統,使得微弱的光壓效應能夠有效地作用於奈米粒子。此外,粒子
關鍵字: