Екип от Университета в Осака представи технологичен метод, който съчетава нанотехнологии и изкуствен интелект за идентифициране на молекулярни „биосигнатури“ и може да промени подхода при търсене на извънземен живот. Решението използва наноразмерен процеп и електрически измервания на единични молекули, а според изследователите то позволява изграждането на по-малки и по-устойчиви инструменти за космически мисии, съобщава town.bg.
Търсенето на следи от живот извън Земята често се съсредоточава върху химични индикатори, които биха могли да сигнализират за биологична активност. Един от ключовите маркери са аминокиселините — основните градивни елементи на белтъците, които съществуват в две огледални форми, означавани като L и D. На Земята биологичните процеси предпочитат L-формата, докато абиотичните механизми генерират двете форми в приблизително равни количества; съотношението между тях е важен индикатор при оценка на произхода на молекулите.
Новият лабораторен метод разчита на процеп с наноразмери, оформен между две изключително тънки златни жици. Когато отделни молекули преминават през този просвет, те променят електрическия ток по характерен начин. Тези промени се отчитат като прецизни „форми на вълната“ в електрическия сигнал, които носят информация за структурата и ориентацията на молекулата. На база на тези фини разграничения е възможно да се отличават различни видове аминокиселини и техните огледални форми.
Изкуственият интелект влиза в процеса чрез алгоритъм, обучен да разчита и класифицира получените електрически сигнали. По думите на водещия автор на изследването, Такахито Оширо, комбинирането на тунелиращия нанопроцеп с AI е позволило разграничаване на L- и D-формите на аминокиселините с точност над 80%. Способността да се извлича такава информация от сигнали на ниво една молекула прави метода особенo обещаващ за аналитика при ограничени ресурсни условия.
За да проверят надеждността на подхода, японските учени са приложили метода върху реални проби. Анализирани са образци от метеорита Мърчисън, намерен в Австралия, както и почвен материал от пустинята Атакама в Чили. Получените резултати са били съпоставими с тези от традиционните, често сложни и трудоемки аналитични техники, което потвърждава практическата приложимост и точността на новия подход.
Сред ключовите предимства на технологията авторите изтъкват простотата на измерванията и възможността за значителна миниатюризация на уредите. За разлика от някои съществуващи методи, новият подход не изисква използването на сложни химически реактиви и е по-малко чувствителен към механични вибрации по време на вземане на проби. Тези характеристики го правят подходящ кандидат за вграден приборен пакет на космически апарати, които ще изследват повърхности и ледове на Марс, Европа или Енцелад.
Научният труд, публикуван в списание Nature Communications, е представен като стъпка от фундаментален характер в областта на химическия анализ на молекули на нанониво. По-нататъшното развитие на метода може да доведе до създаване на автономни, леко теглови и енергийно ефективни анализатори, които да работят директно в космическата среда и да предоставят данни в реално време за възможни биосигнатури.
Този напредък е от значение както за научните среди, така и за широката публика: става дума за новини и важни новини за продължаващото търсене на живот извън нашата планета. За читателите на таун.бг развитието представя конкретен пример какъв тип инструменти могат да бъдат изпратени в бъдещи мисии с цел директно и надеждно търсене на молекулярни следи от живот.
Абонирайте се за нас в Google News.
