Japonya’daki Osaka Üniversitesi liderliğindeki uluslararası araştırma ekibi, Dünya dışındaki olası yaşam izlerini tespit etmek amacıyla yeni bir elektrikli test yöntemi geliştirdi. *Nature Communications* dergisinde yayımlanan çalışma, amino asitlerin moleküler yapısını analiz eden kompakt bir mikroçip sisteminin gelecekte uzay araştırmalarında kullanılabileceğini ortaya koydu. Yöntem, proteinlerin yapı taşları olan amino asitlerin iki ayna görüntüsü biçimindeki L ve D formlarını ayırt etmeye dayanıyor. Kiralite adı verilen bu özellik, bir numunedeki moleküllerin canlılıkla ilişkili süreçler sonucunda oluşup oluşmadığını anlamaya yardımcı olabiliyor.
ALTIN NANOTELLER ELEKTRİKSEL SİNYALLERİ ANALİZ EDİYOR
Araştırmacılar, amino asitlerin farklı biçimlerini belirlemek için birbirine son derece yakın yerleştirilmiş iki altın nanotel arasındaki elektrik akımından yararlandı. Nanoteller arasındaki çok küçük boşlukta kuantum tünelleme etkisiyle oluşan akım, numunedeki moleküllerin geçişi sırasında değişiyor. Amino asit içeren bir çözelti mikroçipe uygulandığında meydana gelen elektriksel değişimler ölçülüyor. Yapay zekâ ve makine öğrenimi algoritmaları da bu sinyalleri analiz ederek moleküllerin L veya D formunda olup olmadığını belirliyor. Osaka Üniversitesi’nden biyomühendis Takahito Ohshiro, araştırma ekibinin geliştirdiği yöntemle amino asitlerin iki formunu yüzde 80’in üzerinde doğrulukla ayırt edebildiğini açıkladı. Araştırmacılar, tek molekül düzeyinde gerçekleştirilen bu ayrımın teknik açıdan önemli bir gelişme olduğunu belirtiyor.
MEVCUT ANALİZ CİHAZLARINDAN DAHA KOMPAKT
Amino asitlerin kiralitesini belirlemek için günümüzde sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi (LC-MS) gibi yöntemler kullanılıyor. Ancak bu sistemler büyük ekipmanlar, numune hazırlama işlemleri ve çeşitli kimyasal süreçler gerektirebiliyor. Bu gereksinimler, söz konusu cihazların uzay araçlarına ve gezgin robotlara entegre edilmesini zorlaştırıyor. Mikroçip tabanlı yeni yöntem ise daha küçük numunelerle çalışabilmesi ve daha az hazırlık gerektirmesi sayesinde taşınabilir analiz sistemleri için alternatif oluşturabilir.
METEORİT VE ÇÖL NUMUNELERİNDE DENENDİ
Araştırma ekibi, geliştirdiği tekniği gerçek numuneler üzerinde de test etti. Osaka Üniversitesi’nden nanoteknoloji uzmanı Masateru Taniguchi’nin aktardığına göre analizlerde Avustralya’daki Murchison meteoritinden alınan örnekler ile Şili’deki Atacama Çölü’nden elde edilen toprak numuneleri kullanıldı. Araştırmacılar, mikroçipin sonuçlarını geleneksel analiz yöntemleriyle karşılaştırdı. Denemeler, yeni tekniğin daha küçük miktarlardaki örneklerin incelenmesi açısından potansiyel taşıdığını gösterdi.
UZAY ARAÇLARINDA KULLANILMASI HEDEFLENİYOR
Geliştirilen sistem henüz uzay görevlerinde kullanılmaya hazır, eksiksiz bir yaşam tespit cihazı değil. Yöntemin uzay koşullarında güvenilir biçimde çalışabilecek bir sisteme dönüştürülmesi için ek araştırmalara ihtiyaç duyuluyor. Teknolojinin gelecekte insansız uzay araçlarına ve gezgin robotlara entegre edilmesi hedefleniyor. Böylece uzak gezegenlerden veya uydulardan alınan örneklerin, Dünya’ya gönderilmelerine gerek kalmadan analiz edilmesi mümkün olabilir. Bununla birlikte amino asitlerin L ve D formlarının oranı tek başına yaşamın varlığını kanıtlamıyor. Bu bulgu, olası biyolojik süreçleri değerlendirmek için kullanılabilecek işaretlerden biri olarak görülüyor. Yeni yöntemin önemi, uzayda yaşam arayışında ihtiyaç duyulan analizlerin daha küçük cihazlarla yapılabilmesine katkı sunma potansiyelinden kaynaklanıyor.
