Экстрактор для химического анализа липидных биомаркеров в реголите (ExCALiBR)

Jun 10, 2023

Исследовательский центр Эймса, Моффетт Филд, Калифорния

Анализ липидных биомаркеров приобретает все большее значение в области окружающей среды и археологии, поскольку биомаркеры являются репрезентативными для растительных и животных источников. Проверенный золотой стандарт лабораторных методов экстракции липидных биомаркеров трудоемкий и допускает множество человеческих ошибок. В качестве решения Исследовательский центр Эймса НАСА разработал новую технологию, которая обеспечивает автономную миниатюрную жидкостную систему для анализа липидов. Эта технология в одном приборе может принимать необработанные образцы почвы, камня или льда, измельчать образец, экстрагировать липиды посредством обработки ультразвуком и смешивания, отфильтровывать минеральные остатки, концентрировать аналит и доставлять аликвоту в последующие аналитические инструменты для молекулярного анализа. определение характеристик, не требуя вмешательства человека-оператора.

Технология обеспечивает миниатюрные методы извлечения следовых количеств органических молекул (липидов) из природных образцов. Он работает как автономная миниатюрная жидкостная система, объединяющая лабораторные методы анализа липидов при минимизации объемов реагентов и концентрации органических веществ для анализа, тем самым увеличивая соотношение сигнал/шум на порядки.

Неводная жидкостная система для астробиологических миссий и миссий по обнаружению жизни (либо на месте, либо возвращенных образцов) настроена на извлечение липидных органических веществ из реголита с использованием жидкостного процессора для обработки проб, изготовленного из материалов, совместимых с органическими растворителями, и системы машинного обучения для выбора обработки. шаги и параметры для максимизации выхода липидов.

Критический разрыв устраняется путем интеграции технологий в систему, которая автономно воспроизводит аналитические лабораторные процедуры в масштабе космических приборов с точностью до оригинальных лабораторных методов. Автоматизированные жидкостные устройства сочетают контролируемую обработку жидкостей с последовательными операциями и распараллеливанием повторяющихся процессов. Благодаря разработке таких систем для тесного взаимодействия как с системами доставки проб, так и с системами аналитических измерений, лабораторные анализы автоматизируются.

Технология адаптирует передовые лабораторные методы анализа липидов, преодолевая аналитические проблемы, такие как низкое содержание органических веществ, взаимодействие минералов/солей и деградация молекулярных структур, диагностирующих происхождение. Методы экстракции и концентрирования из образцов камня/почвы можно применять к любым биомаркерам путем изменения растворителя, температуры и перемешивания.

Приложения включают анализ нефти, захваченной в геологических отложениях, и технологии разведки; защита нефти как в области нетрадиционной нефти и газа, где важны микромасштабы, так и для систем подводного развертывания и скважинной среды; обнаружение липидов в земной почве для определения присутствия нефтехимических веществ; для обнаружения разливов нефти или других загрязнений; обнаружение жизни в астробиологически значимом образце в будущих миссиях на Марс, Энцелад и/или Европу, анализ природного сложного органического материала, сохранившегося в почвах и горных породах.

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем по лицензированию НАСА по адресу: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра у вас должен быть включен JavaScript. или позвоните по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Для получения дополнительной информации посетите здесь.

Эта статья впервые появилась в июньском номере журнала Tech Briefs Magazine за 2023 год.

Больше статей из архива читайте здесь.

ПОДПИСАТЬСЯ