להגיע להבנה טובה יותר של מבנה הגבישים

מחקריו של ד"ר אסף בן משה מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בר-אילן, עוסקים באחד הנושאים העומדים בבסיס מדע הכימיה ב-200 השנים האחרונות - סימטריה וכיראליות של גבישים. באתגר המחקרי שלקח על עצמו הוא בוחן מחדש את הנחות היסוד של תופעת הכירליות. הנחות אלה הונחו לאורך השנים על ידי מדענים בעקבות ניסוי של החוקר הידוע לואי פסטר במאה ה-19. 

מאמר שכתב ד"ר בן משה יחד עם כמה משותפיו למחקר, פורסם באחרונה בכתב העת היוקרתי Science ובתחילת 2024, הוא זכה במענק יוקרתי מטעם האיחוד האירופי בסכום של 1.5 מיליון אירו.

למחקריו של ד"ר בן משה יכולה להיות השפעה מעשית רבה, בין השאר בתחום הרפואה. כיום, רבות מהתרופות פועלות בהתאם להנחות על הדרך שבה אנו מבינים את תופעת הכיראליות. אם נבין אותה טוב יותר, ייתכן שהדבר יעניק לנו כלים חדשים. "השיטה שאנחנו מציעים, עשויה לאפשר לשלוט בצורות כיראליות בגבישים של מגוון רחב של חומרים, הישג שיהיה מאוד רלוונטי לשלל יישומים", אומר ד"ר בן משה.

"כיראליות היא תכונה גיאומטרית שמתקיימת בכל סדרי הגודל ביקום", הוא מסביר, "המקום הכי פשוט לראות אותה, הוא בכפות הידיים שלנו – שתי תמונות מראה שלא ניתן לחפוף אותן. אם נשקף במראה את כף יד ימין, נראה את כף יד שמאל, אך לעולם לא נוכל לחפוף אותן זו עם זו בחלל. את התכונה הזו אפשר למצוא במולקולות המרכיבות יצורים חיים וגם בגלקסיות, או אפילו בשבלולים שאני רואה בטיול בשדה כשאני מסביר לבת הקטנה שלי מה אני חוקר".

הניסוי שביצע פסטר, ונחשב לאחד החשובים בתולדות המדע, גילה את תכונת הכיראליות בצורתם של גבישי מלח אופייניים הקיימים ביין. בעקבות הניסוי, נולדה הנחת הבסיס שהכיראליות של מולקולות המרכיבות גביש, מכתיבה את צורתו הכיראלית. האם זו אכן הנחה מדויקת? ד"ר בן משה אינו בטוח: "אני מבצע חשיבה מחודשת ביחס לניסוי שיש לגביו קונצנזוס. התיאוריה שאני בודק היא שיש בגבישים פגמים שמשפיעים על הצורה שלהם. לפי התיאוריה, צורה זו לא נובעת רק מתכונת הכיראליות של המולקולות. אני מציע את האפשרות שצורות כיראליות בגבישים לא מתקבלות בגלל הצורות של המולקולות המרכיבות אותם, אלא בעקבות פגמים".

לתוכנית הלימוד במחלקה לכימיה