Учени създадоха чип, който може да разкрие следи от извънземен живот

Малък електронен чип може да се превърне в нов инструмент за откриване на признаци на живот на други планети и луни. Международен научен екип, ръководен от Университета на Осака в Япония, разработи технология, която анализира аминокиселини чрез електрически сигнали и алгоритми за машинно обучение. Устройството различава две огледални форми на молекулите с точност над 80%. Откритието е представено в научното списание Nature Communications, съобщава бТВ, като се позова на Science Alert.

В основата на новия метод стоят аминокиселините - веществата, от които организмите изграждат своите протеини. Много от тях съществуват в две форми, които са огледални изображения една на друга, подобно на лявата и дясната човешка ръка. Учените ги обозначават като L- и D-форми, а свойството се нарича киралност. Съотношението между двете може да предостави ценна информация за произхода на дадена проба и за възможното участие на биологични процеси при нейното образуване.

Микрочипът използва изключително малка междина между две златни наножици. През нея протича така нареченият тунелен електрически ток - квантов ефект, при който електрони преминават през препятствие, което според класическата физика не би трябвало да преодоляват. Когато молекули аминокиселини попаднат в зоната на измерване, токът се изменя по характерен начин. След това алгоритми за машинно обучение анализират регистрираните промени и определят към коя от двете форми принадлежи молекулата.

Според биоинженера Такахито Охширо от Университета на Осака учените са постигнали над 80% точност при разграничаването на L- и D-формите. Изследователите определят резултата като първо подобно разграничаване на киралността на аминокиселини на ниво единична молекула. Това е важна стъпка, защото традиционните лабораторни анализи често изискват по-голямо оборудване и по-сложна подготовка на пробите. За бъдещите космически мисии размерът, теглото и необходимото количество материал са съществени ограничения.

Малкият размер пречи – вижте Марс

Новата технология вече е преминала изпитания с проби от метеорита Мърчисън, паднал в Австралия, както и с почвен материал от пустинята Атакама в Чили. И двата вида проби са интересни за астробиологията, тъй като помагат на учените да изследват органични вещества и химични процеси при различни условия. Нанотехнологът Масатеру Танигучи посочва, че резултатите са съпоставими с тези от традиционните аналитични методи по отношение на основните характеристики на аминокиселинния състав.

Разработката обаче не означава, че учените вече са доказали съществуването на извънземни организми. Устройството не може да открива живот от разстояние - необходимо е физически да бъде взета проба и да се изследват съдържащите се в нея молекули. Освен това самото наличие на аминокиселини не е доказателство за живот, защото те могат да възникнат и чрез неживи химични процеси. Анализът на огледалните им форми би бил една от няколко възможни следи, които учените трябва да проверят заедно с други данни.

Следващата задача пред екипа е да подобри работата на сензора с молекули, които не са включени в обучението на алгоритмите. Ако технологията бъде усъвършенствана и пригодена за работа в космически условия, подобни компактни устройства биха могли да се монтират на бъдещи сонди и марсоходи. Така изследователите ще разполагат с още един начин да търсят химични признаци за възможен живот извън Земята, без да разчитат единствено на големи лабораторни прибори.