เมื่อเร็วๆ นี้ กลุ่มของ Prof. Tianrui Zhai จากสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง (BIT) ได้เสนอเทคนิคในการหาค่าส่วนเกินของอิแนนชิโอเมอร์ (ee) โดยอาศัยออปโตฟลูอิดิกไมโครเลเซอร์ซิงกูลาริตี (EP) เทคนิคนี้วัดค่าไคราลิตีของอิแนนทิโอเมอร์โดยใช้โพลาไรเซชันของเลเซอร์โหมดผนังสะท้อนทิศทางเดียว (WGM) ที่เกิดจาก EP และตรวจจับความเข้มข้นของอิแนนทิโอเมอร์ด้วยความยาวคลื่นเลเซอร์ ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจวัด ee ได้โดยตรงภายใต้สภาวะความเข้มข้นที่ไม่ทราบ ซึ่งเป็นไปไม่ได้ ด้วยวิธีการเดิมๆ
รูปที่ 1. a) แผนผังของไมโครเลเซอร์ออปโตฟลูอิดิกใกล้กับจุดเอกฐาน (EP) สำหรับการหาค่าส่วนเกินของอีแนนทิโอเมอร์ b) เอฟเฟกต์การหมุนที่ปรับปรุงด้วย WGM c) การแปรผันของความเข้มของโหมดแม่เหล็กตามขวาง (TM) และโหมดไฟฟ้าตามขวาง (TE) ที่เกิดจากการหมุนของโพลาไรเซชันของเลเซอร์ d) การแปรผันของความเข้มของโหมดแม่เหล็กตามขวาง (TM) และโหมดไฟฟ้าตามขวาง (TE) ที่เกิดจากการหมุนของโพลาไรเซชันของเลเซอร์
ในเคมียาสมัยใหม่ การทำให้บริสุทธิ์และการวิเคราะห์ยาไครัลถือเป็นสิ่งสำคัญ อิแนนทิโอเมอร์ในโมเลกุลไครัล (กล่าวคือ รูปแบบโมเลกุลทางซ้ายและขวา) อาจมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่แตกต่างกันมาก ดังนั้น การกำหนด ee ที่แม่นยำ เช่น การกำหนดความบริสุทธิ์แบบอีแนนทิโอเมอร์ จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของยา วิธีการทั่วไปมักจะต้องใช้เทคนิคที่แตกต่างกันสองวิธีในการวัดค่าไคราลิตีและความเข้มข้น ตามลำดับ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากและไม่มีประสิทธิภาพ การศึกษาในปัจจุบันเป็นนวัตกรรมใหม่ที่นำเสนอเทคนิคเดียวเพื่อให้บรรลุทั้งสองงานพร้อมกัน นอกจากนี้ การตรวจแบบดั้งเดิมมักต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงและรีเอเจนต์สารเคมีจำนวนมากซึ่งมีความไวจำกัด
เมื่อเร็วๆ นี้ กลุ่มของ Prof. Tianrui Zhai จากสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง (BIT) ได้เสนอเทคนิคโดยใช้การวัดค่า EP ของไมโครเลเซอร์แบบโฟโตฟลูอิดิกของ ee แกนหลักของเทคโนโลยีนี้คือไมโครเลเซอร์ออพโตฟลูอิดิกที่ใช้ WGM ซึ่งกระตุ้นเลเซอร์เลเซอร์ทิศทางเดียวโดย EP ทำให้เลเซอร์สามารถรับรู้ทั้งการเปลี่ยนแปลงของไคราลิตีและความเข้มข้นของอิแนนทิโอเมอร์ การทดสอบแบบสองพารามิเตอร์นี้ไม่เพียงทำให้ขั้นตอนการทดลองง่ายขึ้น แต่ยังปรับปรุงความไวและความแม่นยำของการทดสอบอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย
ผลการวิจัยพบว่าวิธีการใหม่นี้ทำงานได้ดีในการตรวจหาสารประกอบไครัลที่ความเข้มข้นต่างๆ ที่ไม่ทราบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการกำหนดโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่สำคัญ เช่น กรดอะมิโนและน้ำตาล นอกจากนี้ เทคโนโลยีนี้ยังประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่งในการลดการใช้รีเอเจนต์และทำให้กระบวนการปฏิบัติงานง่ายขึ้น แม้ว่าวิธีการทั่วไปโดยทั่วไปจะใช้ปริมาตรของรีเอเจนต์ตามลำดับมิลลิลิตร แต่วิธีนี้จะใช้รีเอเจนต์เพียงไมโครลิตรเท่านั้น ซึ่งช่วยลดการใช้ตัวอย่างลงได้สามขนาด สิ่งนี้ส่งผลเชิงบวกต่อต้นทุนการทดลองและการปกป้องสิ่งแวดล้อม
รูปที่ 2 การตรวจหาไคราลิตีและความเข้มข้นของอิแนนทิโอเมอร์ของกรดอะมิโนจำเป็น 8 ชนิด
การศึกษานี้ไม่เพียงแต่ให้มุมมองใหม่ๆ ในทางทฤษฎีเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ยอดเยี่ยมในการนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติอีกด้วย วิธีการใหม่นี้คาดว่าจะมีบทบาทสำคัญในด้านการพัฒนายา การตรวจหาทางชีวเคมี และการติดตามสิ่งแวดล้อม โดยสรุป การศึกษานี้ไม่เพียงแต่ให้วิธีการใหม่ในการวิเคราะห์ไครัลเท่านั้น แต่ยังเปิดสาขาใหม่ของการตรวจหาไครัลทางชีวเคมีโดยใช้ไมโครเลเซอร์ออปโตฟลูอิดิกอีกด้วย ด้วยการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้เพิ่มเติม คาดว่าจะมีความก้าวหน้ามากขึ้นในด้านเคมียาและสาขาวิทยาศาสตร์ในวงกว้าง
