В Японии создали чип для распознавания хиральности аминокислот — ScienceAlert
Международная группа исследователей под руководством команды Университета Осаки в Японии разработала микрочип для определения хиральности аминокислот — их зеркальных L- и D-форм. Технология может стать более компактной альтернативой существующим методам анализа образцов, в частности для астробиологических исследований, сообщает ScienceAlert.
Золотые нанопровода и электрический сигнал
Аминокислоты являются строительными блоками белков. Соотношение их L- и D-форм в образце может указывать, имеют ли они биологическое или небиологическое происхождение. Это свойство молекул называют хиральностью.
Устройство содержит два золотых нанопровода, разделенных чрезвычайно малым промежутком. Между ними возникает туннельный ток — квантовый эффект, при котором электроны проходят через такой промежуток. Когда на чип попадает раствор с аминокислотами, прохождение молекул меняет электрический сигнал.
Для распознавания характерных электрических импульсов исследователи применили машинное обучение. По словам биоинженера Такахито Оширо из Университета Осаки, сочетание технологии туннелирования в нанощели с искусственным интеллектом позволило различать L- и D-формы аминокислот с точностью более 80%.
Больше актуальных новостей — в Telegram-канале UA.News Telegram.
Проверка на метеорите и почве пустыни
Ученые заявили, что это было первое различение хиральности аминокислот на уровне одной молекулы. Они также проверили метод на природных образцах из метеорита Мерчисон в Австралии и образцах почвы из пустыни Атакама в Чили.
По словам нанотехнолога Масатэру Таниґучи, результаты были сопоставимы с традиционными методами, поскольку оба подхода воспроизвели основные особенности аминокислотного состава образцов. В настоящее время хиральность аминокислот анализируют, в частности, методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией, для которого требуются громоздкие приборы, более крупные образцы и несколько этапов химической подготовки.
Новое устройство не предназначено для дистанционного поиска жизни: для анализа ему нужен физический образец. В то же время исследователи считают, что после дальнейшего тестирования и усовершенствования компактный сенсор можно будет применять для химического анализа на Земле и потенциально устанавливать на автоматических космических аппаратах. Исследование опубликовано в Nature Communications.
