Учёные из Университета Осаки разработали способ распознавать хиральность аминокислот на уровне отдельных молекул. В экспериментах метод показал точность свыше 80%, что авторы называют первой демонстрацией возможности различать L- и D-формы аминокислот на таком масштабе. По словам создателей, новая технология может найти применение в компактных приборах, предназначенных для анализа материалов на признаки внеземной жизни прямо в полевых условиях.

Аминокислоты — строительные блоки белков — существуют в двух зеркальных формах, обозначаемых L и D. Их химический состав одинаков, но атомы располагаются в пространстве иначе. Земная биология в основном использует L-формы, тогда как сахара в живых системах чаще встречаются в D-форме. При этом небиологические процессы обычно дают примерно равные количества обеих форм, поэтому выраженное доминирование одной формы может служить биомаркером — признаком возможной жизни.

Для фиксации хиральности в новом подходе молекулы проходят через узкий зазор между двумя золотыми нанопроводами. Во время прохождения возникает туннельный ток, и его характерная форма зависит от конкретной молекулы. Алгоритмы искусственного интеллекта анализируют полученные сигналы и решают, к какой зеркальной форме относится аминокислота.

В ходе демонстрационных испытаний метод продемонстрировал различение L- и D-аминокислот с точностью более 80%. Ведущий автор исследования Такахито Осиро охарактеризовал полученный результат как первую демонстрацию определения хиральности аминокислот на уровне отдельных молекул.

Чтобы проверить применимость метода к образцам, отличным от земных, команда исследовала вещества из метеорита Мерчисон, упавшего в Австралии, а также образцы почвы пустыни Атакама в Чили. По словам старшего автора Масатэру Танигути, метод дал результаты, сопоставимые с существующими методами анализа, рассчитанными на большие наборы молекул: обе техники выявляли ключевые особенности аминокислотного состава изучаемых материалов.