Osakos universiteto mokslininkai sukūrė elektrinį metodą, galintį pavienes aminorūgščių molekules atskirti į L ir D formas. Derinant nanometrinio tarpo jutiklį su dirbtiniu intelektu, tyrėjams pavyko chirališkumą (molekulės savybę, kai jos neįmanoma sutapatinti su jos veidrodiniu atspindžiu) nustatyti didesniu nei 80 proc. tikslumu.
Komanda jau išbandė sistemą su tikrais sudėtingais mėginiais – Merčisono meteorito medžiaga ir Atakamos dykumos gruntu, kuris dažnai naudojamas kaip Marso aplinkos analogas. Rezultatai paskelbti žurnale „Nature Communications“.
Daugelis aminorūgščių gali egzistuoti dviem veidrodinėmis formomis. Cheminė sudėtis tokia pati, tačiau erdvinė atomų struktūra yra priešinga – panašiai kaip žmogaus kairė ir dešinė ranka.
Susiję straipsniai
Negyvi cheminiai procesai dažniausiai sukuria maždaug vienodą L ir D formų mišinį. Gyvybė Žemėje elgiasi labai neįprastai: baltymuose beveik išimtinai naudojamos L aminorūgštys. Todėl ryškus vienos chiralinės formos dominavimas nežemiškame mėginyje galėtų būti svarbus biožymuo.
Tradiciniai metodai tokią sudėtį gali išmatuoti, tačiau jiems dažnai reikia cheminių reagentų, didesnės laboratorinės įrangos ir nemažo mėginio. Kosminėje misijoje kiekvienas gramas ir kiekviena judanti detalė kainuoja.
Osakos komanda tarp dviejų auksinių nanolaidų suformavo itin mažą tarpą. Kai pro jį praeina viena molekulė, kvantinio tuneliavimo srovė trumpam pasikeičia. Skirtingos aminorūgščių formos palieka skirtingus elektrinius signalus. DI modelis išmoksta tuos signalus klasifikuoti. Taip galima ne tik pasakyti, kokia aminorūgštis praėjo pro jutiklį, bet ir atskirti jos L ar D formą.
Tyrėjams svarbu buvo įrodyti, kad metodas veikia ne tik su švariais laboratoriniais mėginiais. Merčisono meteorite ir Atakamos dykumos grunte yra daug skirtingų organinių ir neorganinių junginių, galinčių trukdyti matavimams. Nepaisant to, elektrinis metodas atkūrė pagrindinius aminorūgščių sudėties bruožus panašiai kaip tradicinės analizės technologijos.
Tai dar nėra paruoštas Marso gyvybės detektorius. Didesnis nei 80 proc. tikslumas vienos molekulės lygiu yra įspūdingas laboratorinis rezultatas, tačiau kosminiam instrumentui reikėtų daug griežtesnio kalibravimo, atsparumo radiacijai, temperatūros svyravimams ir taršai. Vis dėlto metodas turi vieną svarbų pranašumą – jis elektrinis. Potencialiai tai leistų sukurti kompaktiškesnį, mažiau reagentų reikalaujantį instrumentą būsimoms planetų ar asteroidų misijoms.