Enheden kan hjælpe med at opdage tegn på udenjordisk liv

Selvom Jorden er unikt placeret i solsystemet for at understøtte skabninger, der kalder den hjem, forskellige livsformer kunne have eksisteret engang, eller måske stadig eksisterer, på andre planeter. Men at finde spor af tidligere eller nuværende livsformer på andre verdener er udfordrende. Nu, forskere, der rapporterer i ACS' Analytisk kemi har udviklet en fuldautomatisk mikrochip elektroforeseanalysator, der, når den er inkorporeret i en planetarisk rover, kunne en dag opdage organiske biosignaturer i udenjordisk jord.

Et kritisk bevis for liv uden for Jorden er tilstedeværelsen af ​​visse organiske molekyler. Tidligere missioner til Mars har været afhængige af gaskromatografi koblet til massespektrometri (GC-MS) for at adskille og detektere forbindelser. Imidlertid, teknikken har begrænsninger for analyse af nogle molekyler, såsom organiske syrer, især når vand, mineraler eller salte er også i prøven. Mikrochipelektroforese (ME)-baserede separationer, efterfulgt af laser-induceret fluorescens (LIF) detektion, ville være ideelt, men nuværende instrumenter er kun delvist automatiserede, som ikke ville fungere til interplanetariske missioner. Peter Willis og kolleger ønskede at udvikle en bærbar, batteridrevet ME-LIF instrument, der kunne acceptere en prøve og udføre mærkning, adskillelse og påvisning af organiske molekyler, alt sammen på en fuldautomatisk måde.

Forskerne lavede en enhed, der inkluderede to mikrochips - en til behandling og mærkning af en væskeprøve, og den anden (ME-chippen) til adskillelse af forbindelser - og et LIF-detektionssystem. Efter at have optimeret enheden, forskerne satte den på prøve i en simuleret Mars-mission i en chilensk ørken. Holdet koblede analysatoren til en bærbar subkritisk vandudtrækker på et fjernudviklet roversystem. Roveren borede i jorden for at indsamle prøver, som blev leveret til aftrækkeren. Derefter, vand blev tilsat jordprøverne, og de blev opvarmet for at ekstrahere forbindelser til analyse. Enheden registrerede dele pr. milliard niveauer af aminosyrer i jorden fra tre ud af fire boresteder. Vigtigt, følsomheden var tre størrelsesordener højere end den rapporterede for GC-MS-baserede metoder. Selvom der er behov for mere arbejde for at gøre instrumentet klar til rumflyvning og udenjordiske forhold, denne forskning lægger grundlaget for udvikling af ME-LIF instrumenter til missioner, der søger tegn på liv hinsides Jorden, siger forskerne.