შექმნეს ახალი ხელსაწყო, რომელმაც შეიძლება სხვა პლანეტებზე არამიწიერი სიცოცხლის ნიშნები დააფიქსიროს — #1tvმეცნიერება
თუ სადმე არამიწიერი სიცოცხლე არსებობს, ნამდვილად საუცხოოდ ახერხებს ჩვენგან დამალვას.
მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფმა ოსაკის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ხელმძღვანელობით შეიმუშავა დედამიწის ატმოსფეროს მიღმა სიცოცხლის ნიშნების შემჩნევის ახალი ელექტრული მეთოდი; გვპირდებიან, რომ ის ამჟამინდელ მეთოდებზე უფრო მარტივი იქნება.
მეთოდი ფოკუსირებულია ამინომჟავებზე, ანუ ცილების საშენ მასალაზე. დეტალები ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
ამინომჟავები ორი სარკისებრი ფორმით არსებობს — L-ფორმა და D-ფორმა და ნიმუშში მათ შორის ბალანსი მიუთითებს, ამინომჟავები რაღაც ცოცხალის მიერაა წარმოქმნილი თუ არაცოცხალის.
სამეცნიერო ტერმინოლოგიით, ამინომჟავების ფორმას ქირალურობა ეწოდება; მკვლევართა მიერ შემუშავებულ მეთოდს ამ ქირალურობის შემჩნევა შეუძლია და ამისათვის ოქროს ორ ნანომავთულის შორის არსებულ ძალიან მცირე ნაპრალს იყენებს.
„აქ წარმოდგენილი ცალკეული მოლეკულების აღმოჩენა და მათი მოლეკულური ქირალობის მიხედვით გარჩევა ქიმიური სენსორიკის სფეროში ფუნდამენტურ წინსვლას წარმოადგენს“, — წერენ მკვლევრები პუბლიკაციაში.
ამინომჟავების ქირალობის ანალიზი ამჟამად შესაძლებელია მეთოდით, რომელსაც თხევადი ქრომატოგრაფია-მასსპექტრომეტრია (LC–MS) ეწოდება, მაგრამ ამისათვის საჭირო ინსტრუმენტები დიდია და საჭიროებს ბევრ ნიმუშსა და მრავალ ქიმიურ პროცესს. სხვა პლანეტებზე გასაგზავნად ის მაინცდამაინც ხელსაყრელი არ არის.
მკვლევართა მიერ შექმნილი ახალი ხელსაწყო გაცილებით პატარაა.
ოქროს ორი ნანომავთული ერთმანეთისგან ძლივს არის დაშორებული და მათ შორის ელექტრულ ტუნელურ დენს ქმნის — კვანტურ ეფექტს, რომლის დროსაც ელექტრონები ამ მცირე სივრცეში „ჟონავენ“.
როდესაც ამინომჟავების მოლეკულების შემცველი ხსნარი ნაპრალის დამჭერ მიკროჩიპზე ეცემა, დენი ისეთი ხასიათით იცვლება, რომ შესაძლებელია ამის გაზომვა, რაც აჩვენებს, რომელ ფორმაშია ამინომჟავები. მანქანური სწავლებით ელექტრულ ნახტომებში გამოავლინეს L და D-ფორმის მოლეკულები.
„ნანომაპრალიანი ტუნელური მეთოდისა და ხელოვნური ინტელექტის გაერთიანებით, ჩვენ შევძელით ამინომჟავების L და D-ფორმების ერთმანეთისგან გარჩევა 80 პროცენტზე მეტი სიზუსტით. ეს გახლავთ ამინომჟავების ქირალობის პირველი გარჩევა ცალკეული მოლეკულის დონეზე“, — ამბობს ოსაკის უნივერსიტეტის ბიოინჟინერი ტაკაჰიტო ოშირო.
იმისათვის, რათა ეს მოწყობილობა ამინომჟავების სრულფასოვან სკანერად იქცეს, რომლის დამატებაც ასტრონავტის აღჭურვილობაში იქნება შესაძლებელი, კიდევ არაერთი ტესტირება და დახვეწაა საჭირო; თუმცა, მკვლევრებმა ეს მიდგომა უკვე გამოცადეს და არსებულ მეთოდებს შეადარეს.
„შევისწავლეთ ავსტრალიაში აღმოჩენილი მურჩისონის მეტეორიტის ბუნებრივი ნიმუშები და ჩილეში, ატაკამის უდაბნოში აღებული ნიადაგის ნიმუშები. ჩვენი მეთოდი ტრადიციულ მეთოდებს ჰგავდა, რადგან ორივე მათგანს შეეძლო ამინომჟავური შემადგენლობის ძირითადი მახასიათებლების დაჭერა“, — ამბობს ოსაკის უნივერსიტეტის ნანოტექნოლოგი მასატერუ ტანიგუჩი.
აუცილებლად უნდა აღინიშნოს, რომ ეს ხელსაწყო არ გამოდგება ძალიან შორს არამიწიერი სიცოცხლის დასაფიქსირებლად, რადგან ამ ეტაპზე იქ წასვლა და ნიმუშების აღება არ შეგვიძლია, მაგრამ არის ხელმისაწვდომი, კომპაქტური მოწყობილობა და საჭიროებს ნაკლებ მომზადებას და ნაკლებ მოლეკულას.
შესაძლოა, ის დაამონტაჟონ ეკიპაჟის გარეშე მოქმედ ზონდებსა და პლანეტავალებზე, რომლებიც, თავის მხრივ, გადმოგვცემენ ინფორმაციას შორეულ მთვარეებსა თუ პლანეტებზე სიცოცხლის ნიშნების აღმოჩენის შესახებ. თუმცა, ამ ეტაპზე ეს ჯერ კიდევ შორეული პერსპექტივაა.
ერთი გამოწვევა, რომლის დაძლევაც მკვლევრებს სჭირდებათ, არის სენსორების მომზადება ისეთი მოლეკულებისთვის, რომლებთან შეხებაც მას არ ჰქონია ან არაა გაწვრთნილი. კვლევის წარმატებისთვის გადამწყვეტი იყო მანქანური სწავლების კომპონენტი.
ტექნოლოგია უკვე მზადაა შემდგომი განვითარებისთვის — როგორც დედამიწაზე, ისე მის ფარგლებს გარეთ ქიმიური ანალიზის ჩასატარებლად; და თუ ოდესმე უცხო გარემოში სიცოცხლეს აღმოვაჩენთ, შესაძლოა, სწორედ ეს მიდგომა გახდეს ამ აღმოჩენის საფუძველი.
„ეს შედეგები ადგენს მიზნობრივ, ერთმოლეკულიან ელექტრულ მიდგომას ქირალური ამინომჟავების ანალიზისთვის და ქმნის საფუძველს მომავალი გამოყენებისთვის ქიმიურად რთული ნიმუშების შესასწავლად, მათ შორის ისეთების, რომლებიც მნიშვნელოვანია ასტრობიოლოგიური კვლევებისთვის“, — წერენ მკვლევრები.
კვლევა Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.