Nuova tecnica elettrica per rilevare segni di vita

Un team di ricercatori dell’Università di Osaka ha sviluppato una tecnica elettrica in grado di distinguere le due forme speculari degli amminoacidi, un passo significativo nella ricerca di segni di vita nello spazio. La tecnica, pubblicata su Nature Communications, potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono analizzati campioni astrobiologici, permettendo di rilevare la vita extraterrestre con maggiore precisione e in modo più efficiente.

Una tecnica basata su nanofili d’oro e intelligenza artificiale

La tecnica si basa sull’effetto tunnel, un fenomeno quantistico che permette agli elettroni di superare barriere che, per la fisica classica, sarebbero invalicabili. Utilizzando nanofili d’oro, i ricercatori hanno creato una fessura nanometrica in cui scorre una debole corrente. L’andamento di questa corrente dipende dalla struttura della molecola che attraversa la fessura, permettendo di distinguere le due forme degli amminoacidi, chiamate enantiomeri. «Combinando la nostra tecnica a effetto tunnel su nanogap con l’intelligenza artificiale, siamo riusciti a distinguere le forme L e D degli amminoacidi con un’accuratezza superiore all’80 per cento», spiega il primo autore, Takahito Oshiro. Questo risultato rappresenta un progresso fondamentale nel campo del rilevamento chimico, poiché è la prima volta che la chiralità degli amminoacidi viene discriminata a livello di singola molecola.

La chiralità come biofirma

La chiralità, una proprietà che permette a molecole di essere l’immagine speculare l’una dell’altra, è un elemento chiave nella ricerca astrobiologica. Negli organismi viventi, gli amminoacidi che formano le proteine sono quasi esclusivamente nella forma L, mentre gli zuccheri sono in prevalenza nella forma D. I processi chimici non biologici, invece, tendono a produrre le due forme in quantità pressoché uguali.

Questo rapporto di chiralità, noto come L/D, rappresenta una potenziale biofirma della vita. Per questo motivo, gli amminoacidi sono un bersaglio ideale per la ricerca di segni di vita nello spazio. I ricercatori hanno testato la loro tecnica su campioni del meteorite di Murchison e su campioni del deserto di Atacama, un ambiente analogo a Marte. «Il nostro metodo si è dimostrato paragonabile a quelli tradizionali: entrambi hanno colto le caratteristiche principali della composizione in amminoacidi», afferma Masateru Taniguchi, coordinatore dello studio. La tecnica, che sfrutta i recenti progressi delle nanotecnologie, permette di misurare singole molecole di interesse biologico, rendendola più sensibile e meno soggetta alle vibrazioni rispetto ai metodi tradizionali. I ricercatori sperano che questi sviluppi portino alla realizzazione di strumenti compatti, basati su misure elettriche, capaci di rilevare la vita extraterrestre in modo più efficiente e accessibile.