Japonya’daki Osaka Üniversitesi öncülüğünde çalışan uluslararası araştırma ekibi, uzayda yaşam izlerini tespit etmeye yönelik yeni bir yöntem geliştirdi. Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırmada, altın nanoteller arasındaki elektrik akımını analiz ederek amino asitlerin yapısını belirleyen mikroçip tabanlı bir sistem tanıtıldı. Yüzde 80’in üzerinde doğruluk oranına ulaştığı belirtilen yöntemin, gelecekte insansız uzay araçlarında ve gezgin robotlarda kullanılması hedefleniyor.
Yaşam izleri amino asitlerin yapısından araştırılıyor
Yeni teknik, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin L ve D adı verilen iki ayna görüntüsü biçimine odaklanıyor. Kiralite olarak adlandırılan bu özellik, amino asitlerin hangi süreçlerle oluştuğuna ilişkin bilgi sağlayabiliyor.
Araştırmacılar, iki altın nanotel arasında oluşturulan son derece küçük bir boşluktan yararlanarak amino asitlerin yapısını tespit etmeyi amaçlıyor. Bu boşlukta ortaya çıkan elektriksel tünelleme akımı, numunedeki moleküllerle etkileşim sonucunda değişiyor.
Mikroçip üzerine amino asit içeren bir çözelti damlatıldığında oluşan elektriksel değişimler, yapay zekâ ve makine öğrenimi algoritmalarıyla analiz ediliyor. Böylece moleküllerin L veya D formunda olup olmadığı belirlenebiliyor.
Osaka Üniversitesinden biyomühendis Takahito Ohshiro, nanoboşluk tünelleme tekniğini yapay zekâyla birleştirerek amino asitlerin iki formunu yüzde 80’in üzerinde doğrulukla ayırt edebildiklerini belirtti. Ohshiro, yöntemin tek molekül düzeyinde amino asit kiralitesini ayırt etme açısından bir ilk olduğunu ifade etti.
Mevcut analiz yöntemlerine göre daha küçük
Amino asitlerin L ve D formlarını belirlemek için hâlihazırda sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi (LC-MS) yöntemi kullanılabiliyor. Ancak bu yöntemde kullanılan cihazların büyük olması, numune hazırlığı ve kimyasal işlem gereksinimleri, teknolojinin uzay araçlarına entegre edilmesini zorlaştırıyor.
Yeni mikroçip tabanlı sistem ise daha küçük boyutlarda tasarlanması ve az miktarda numuneyle çalışabilmesiyle öne çıkıyor. Bu özelliklerin, gelecekte uzay araştırmalarında kullanılabilecek daha kompakt analiz cihazlarının geliştirilmesine katkı sağlaması bekleniyor.
Meteorit ve çöl numunelerinde test edildi
Araştırmacılar, geliştirdikleri yöntemi geleneksel analiz teknikleriyle karşılaştırmak amacıyla farklı doğal numuneler üzerinde testler gerçekleştirdi.
Osaka Üniversitesinden nanoteknoloji uzmanı Masateru Taniguchi, Avustralya'daki Murchison meteoritinden alınan örneklerle Şili'deki Atacama Çölü'nden elde edilen toprak numunelerinin analiz edildiğini ve yöntemin geleneksel tekniklerle benzer sonuçlar verdiğini açıkladı.
Hedef, uzay araçlarında kullanılabilecek bir sisteme dönüştürmek
Yeni teknolojinin astronotların veya insansız uzay araçlarının kullanabileceği eksiksiz bir tarama sistemine dönüştürülmesi için çalışmalar sürüyor.
Araştırmacılar, kompakt yapısı ve daha az numuneyle çalışabilmesi sayesinde sistemin gelecekte uzay araçlarına ve gezgin robotlara entegre edilebileceğini öngörüyor. Böylece uzak gök cisimlerinden alınan örneklerin incelenmesi ve olası yaşam izlerinin araştırılması için yeni bir araç geliştirilmesi amaçlanıyor.
Yöntem henüz uzayda yaşamı doğrudan tespit eden tamamlanmış bir sistem değil. Araştırma, yaşam arayışında kullanılabilecek moleküler analiz teknolojisinin geliştirilmesine yönelik bir adım olarak değerlendiriliyor.
