تکنیک الکتریکی می تواند به شناسایی نشانه های حیات در فضا کمک کند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

حقیقت وجود دارد - اما شناسایی نشانه‌های حیات در فضا مستلزم جستجوی شدید برای امضاهای زیستی در منظومه شمسی و فراتر از آن است. با این حال، ثابت شده است که توسعه فناوری‌های حساس و در عین حال فشرده با قابلیت تشخیص، چالشی خارج از این جهان است.

این ممکن است تغییر کند، زیرا محققان دانشگاه اوزاکا یک روش الکتریکی را توسعه داده اند که می تواند برای شناسایی حیات فرازمینی استفاده شود. این کشف قرار است در Nature Communications منتشر شود.

تمایز موجودات زنده از مواد شیمیایی و فرآیندهای غیرزنده به اسیدهای آمینه، بلوک های سازنده پروتئین ها بستگی دارد. دو شکل آینه ای یک اسید آمینه فرمول شیمیایی یکسانی دارند اما می توانند به تشخیص موجود زنده از غیرزنده کمک کنند. برای موجودات زنده، تقریبا تمام اسیدهای آمینه منحصرا به شکل L هستند و قندها به شکل D هستند. در مقابل، فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی غیرزنده هر دو شکل L و D را به وفور تولید می کنند.

در نتیجه، نسبت L/D یک نشانه زیستی بالقوه برای حیات است و اسیدهای آمینه را به یک هدف ایده آل برای تحقیقات اختربیولوژی تبدیل می کند. روش‌های سنتی با اندازه‌گیری گروه‌های بزرگ مولکول‌ها، نمونه‌ها را متمایز می‌کنند و چالش‌های عملی را به محققان ارائه می‌دهند. پیشنهاد شده است که یک روش جایگزین شامل تشخیص الکتریکی ساده‌تر، کمتر به ارتعاشات حساس باشد و استفاده از معرف‌های شیمیایی را دور بزند.

پیشرفت‌های اخیر در فناوری نانو برای شناسایی الکتریکی تک مولکول‌های مرتبط بیولوژیکی به کار گرفته شد. برای انجام این کار، تیم مولکول‌هایی را که از شکافی بین دو نانوسیم طلا عبور می‌کنند، اندازه‌گیری می‌کنند که یک جریان تونل الکتریکی تولید می‌کند. از آنجایی که شکل موج‌های فعلی هر شکل از اسید آمینه با یکدیگر متفاوت است، تیم می‌تواند مستقیما تعداد مولکول‌هایی را که از شکاف عبور می‌کنند شمارش کند.

تاکاهیتو اوشیرو، نویسنده اصلی این مقاله می‌گوید: «با ترکیب تکنیک تونل‌زنی نانوگپ با هوش مصنوعی، ما توانستیم بین شکل‌های L و D آمینو اسیدها با دقت بیش از 80 درصد تمایز قائل شویم. "این اولین تبعیض کایرالیته اسید آمینه در سطح تک مولکولی است و یک پیشرفت اساسی در سنجش شیمیایی است."

از آنجایی که نمونه‌های اختربیولوژیکی معمولا حاوی انواع مختلفی از مولکول‌ها هستند، تیم آزمایش کردند که آیا این روش می‌تواند برای شناسایی اسیدهای آمینه در مخلوط‌های پیچیده استفاده شود یا خیر.

ماساترو تانیگوچی، نویسنده ارشد این مقاله توضیح می‌دهد: «ما نمونه‌های طبیعی شهاب‌سنگ مورچیسون در استرالیا و نمونه‌های خاک صحرای آتاکاما در شیلی را تجزیه و تحلیل کردیم. روش ما با روش‌های سنتی قابل مقایسه بود، زیرا هر دو قادر به ثبت ویژگی‌های اصلی ترکیب اسید آمینه بودند.

امید است بتوان از این پیشرفت ها برای ایجاد ابزارهای فشرده و مبتنی بر الکتریکی که قادر به تشخیص حیات فرازمینی هستند استفاده کرد.

تمایز کایرال اسیدهای آمینه در شهاب سنگ و عصاره خاک بیابان از طریق رسانایی نانو شکاف تک مولکولی، Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-77947-6

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →