日本の大阪大学が率いる国際研究チームは、地球外の生命の痕跡を検出するための小型の電気的手法を開発した。この手法はアミノ酸のキラリティー、すなわちその「鏡像」であるL体とD体に着目する。
液体クロマトグラフィー質量分析法のような従来の手法には、大がかりな装置と大量の試料が必要だった。新しい装置は、チップ上の二本の金ナノワイヤーの間の微小な隙間を利用する。
アミノ酸を含む溶液が隙間に入ると、トンネル電流が生じる。これは電子が隙間を「すり抜ける」量子効果である。電流の変化によって分子の形を区別できる。
機械学習がL体とD体の識別を80パーセントを超える精度で支援する。アミノ酸のキラリティーを単一分子レベルで識別したのはこれが初めてである。
この手法はすでに、チリのアタカマ砂漠の試料とオーストラリアのマーチソン隕石の試料で試験された。結果は従来の分析と同等だったが、必要な準備と分子の量はより少なくて済む。
装置は小型で、探査機やローバーへの搭載に適している可能性がある。研究者らは、この装置が化学的に複雑な試料、とりわけ宇宙生物学に関係する試料にも対応できると指摘している。
この研究はNature Communicationsに掲載された。「これらの結果は、生命の探査に関連する研究における将来の応用の基盤を築くものである」と著者らは書いている。
しかし、このセンサーはまだ出会ったことのない分子に対応できるのだろうか。今後の開発段階が、この手法がどれほど汎用的であるかを明らかにするだろう。
現時点でこの技術は、地球上でも宇宙でもさらなる試験に備えている。いつか別の惑星で生命を発見できたなら、まさにこのようなチップがその発見において鍵となる役割を果たすかもしれない。
