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Le molecole biologiche fondamentali esistono solo in una delle due forme enantiomeriche, ma, sebbene siano state avanzate molte ipotesi, non si conosce ancora l'origine di tale omochiralità in natura. Lo studio svolto dall'Istituto per i Processi Chimico-Fisici del CNR ha dimostrato che, a partire da molecole achirali, è possibile pilotare la forma enantiomerica desiderata di un aggregato sopramolecolare durante o dopo il processo di aggregazione, mediante un flusso idrodinamico chirale o un moto termoforetico chirale.

L'elicità del flusso idrodinamico è controllato combinando forze rotazionali, gravitazionali e campi magnetici per orientare gli aggregati e modulare la gravità effettiva mediante levitazione magnetica. La chiralità sopramolecolare viene selezionata dalla direzione relativa della rotazione e della gravità effettiva e con l'essenziale orientazione magnetica degli aggregati. E' sufficiente applicare le forze esterne solo durante la fase di nucleazione del processo di aggregazione per ottenere la chiralità desiderata (figura 1). Questo risultato indica che una pressocché istantanea perturbazione chirale può essere trasferita agli aggregati e amplificata e dimostra, risolvendo una lunga controversia per la prima volta su basi sperimentali, come un'influenza falsamente chirale sia in grado di indurre selezione enantiomerica.
La chiralità sopramolecolare indotta da un moto termoforetico (vera influenza chirale), invece, è controllata mediante un gradiente termico e può essere annullata eliminando il gradiente. Il moto chirale degli aggregati sembra essere capace di produrre una deformazione chirale a livello locale (figura 2).
Maggiori dettagli possono essere trovati nelle seguenti pubblicazioni: N. Micali, H. Engelkamp, P. G. van Rhee, P. C. M. Christianen, L. M. Scolaro, J. C. Maan, Nature Chemistry, 2012, 4, 201-207; P. Mineo, V. Villari, E. Scamporrino, N. Micali, Soft Matter, 2014, 10, 44-47.

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Figura 1. La perturbazione chirale (rotazione, allineamento magnetico e levitazione) è applicata durante i primi stadi dell'aggregazione (freccia blu) di una porpfirina carica achirale in soluzione. In questa fase si formano nanoaggregati che, in un paio di giorni, crescono formando grandi strutture chirali. Si mostra una cinetica tipica in assorbanza (a 490 nm) insieme al fit con una funzione esponenziale (linea rossa).  Figura 2. Applicando un gradiente termico e di concentrazione si può generare attività ottica negli aggregati sopramolecolari di una porpfirina achirale non carica (linea rossa). Se il gradiente viene annullato l'attività ottica scompare (linea nera).

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