W Japonii stworzono chip do rozpoznawania chiralności aminokwasów — ScienceAlert
Międzynarodowa grupa badaczy kierowana przez zespół z Uniwersytetu w Osace w Japonii opracowała mikrochip do określania chiralności aminokwasów — ich lustrzanych form L i D. Technologia może stać się bardziej kompaktową alternatywą dla istniejących metod analizy próbek, w tym na potrzeby badań astrobiologicznych, informuje ScienceAlert.
Złote nanodruty i sygnał elektryczny
Aminokwasy są podstawowymi składnikami białek. Stosunek ich form L i D w próbce może wskazywać, czy mają pochodzenie biologiczne czy niebiologiczne. Ta właściwość cząsteczek nazywana jest chiralnością.
Urządzenie zawiera dwa złote nanodruty oddzielone niezwykle małą szczeliną. Powstaje między nimi prąd tunelowy — efekt kwantowy, w którym elektrony przechodzą przez taką szczelinę. Gdy na chip trafia roztwór z aminokwasami, przechodzenie cząsteczek zmienia sygnał elektryczny.
Do rozpoznawania charakterystycznych impulsów elektrycznych badacze zastosowali uczenie maszynowe. Według bioinżyniera Takahito Oshiro z Uniwersytetu w Osace połączenie technologii tunelowania w nanoszczelinie ze sztuczną inteligencją umożliwiło rozróżnianie form L i D aminokwasów z dokładnością ponad 80%.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Test na meteorycie i glebie pustynnej
Naukowcy oświadczyli, że było to pierwsze rozróżnienie chiralności aminokwasów na poziomie pojedynczej cząsteczki. Sprawdzili również metodę na naturalnych próbkach z meteorytu Murchison w Australii oraz próbkach gleby z pustyni Atakama w Chile.
Według nanotechnologa Masateru Taniguchiego wyniki były porównywalne z tradycyjnymi metodami, ponieważ oba podejścia odtworzyły główne cechy składu aminokwasowego próbek. Chiralność aminokwasów analizuje się obecnie między innymi metodą chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas, która wymaga dużych urządzeń, większych próbek i kilku etapów przygotowania chemicznego.
Nowe urządzenie nie jest przeznaczone do zdalnego poszukiwania życia: do analizy potrzebuje fizycznej próbki. Jednocześnie badacze uważają, że po dalszych testach i udoskonaleniu kompaktowy sensor będzie można wykorzystywać do analizy chemicznej na Ziemi i potencjalnie instalować na automatycznych statkach kosmicznych. Badanie opublikowano w Nature Communications.
