Estrattore per l'analisi chimica dei biomarcatori lipidici nella regolite (ExCALiBR)

Jun 10, 2023

Centro di ricerca Ames, Moffett Field, California

L'analisi dei biomarcatori lipidici ha acquisito crescente importanza nei campi ambientale e archeologico perché i biomarcatori sono rappresentativi di fonti vegetali e animali. Le comprovate tecniche di laboratorio gold standard per l’estrazione dei biomarcatori lipidici sono laboriose, con molte possibilità di errore umano. Come soluzione, l’Ames Research Center della NASA ha sviluppato una nuova tecnologia che fornisce un sistema fluidico autonomo e miniaturizzato per l’analisi dei lipidi. La tecnologia, in un unico strumento, può accettare un campione di terreno, roccia o ghiaccio non trattato, sminuzzare il campione, estrarre i lipidi tramite sonicazione e miscelazione, filtrare i residui minerali, concentrare l'analita e fornire l'aliquota agli strumenti analitici a valle per analisi molecolari. caratterizzazione, senza richiedere l’intervento di un operatore umano.

La tecnologia fornisce tecniche miniaturizzate per estrarre tracce di molecole organiche (lipidi) da campioni naturali. Funziona come un sistema fluidico autonomo e miniaturizzato, integrando tecniche di laboratorio per l'analisi dei lipidi riducendo al minimo i volumi dei reagenti e concentrando le sostanze organiche per l'analisi, aumentando così i rapporti segnale-rumore di ordini di grandezza.

Il sistema fluidico non acquoso per missioni astrobiologiche e di rilevamento della vita (campione in situ o restituito) è configurato per estrarre sostanze organiche lipidiche dalla regolite utilizzando un processore di campioni fluidici realizzato con materiali compatibili con solventi organici e un sistema di apprendimento automatico per selezionare l'elaborazione passaggi e parametri per massimizzare la resa lipidica.

Un divario critico viene colmato integrando le tecnologie in un sistema che replica autonomamente le procedure di laboratorio analitiche su scala strumentale del volo spaziale con fedeltà alle tecniche di laboratorio originali. I dispositivi fluidici automatizzati combinano la movimentazione controllata dei liquidi con operazioni sequenziali e parallelizzazione di processi replicati. Progettando tali sistemi per interfacciarsi strettamente sia con i sistemi di consegna dei campioni che con quelli di misurazione analitica, le analisi di laboratorio sono automatizzate.

La tecnologia adatta i metodi di laboratorio delle migliori pratiche per l’analisi dei lipidi, superando sfide analitiche come la bassa abbondanza organica, l’interferenza di minerali/sali e la degradazione delle strutture molecolari diagnostiche dell’origine. Le tecniche di estrazione e concentrazione da campioni di roccia/suolo possono essere applicate a qualsiasi biomarcatore modificando il solvente, la temperatura e l'agitazione.

Le applicazioni includono l'analisi del petrolio intrappolato nei depositi geologici e le tecnologie di esplorazione; protezione del petrolio, sia nel settore del petrolio e del gas non convenzionali dove conta la microscala, sia per i sistemi di distribuzione sottomarini e gli ambienti dei pozzi trivellati; rilevamento dei lipidi nel suolo terrestre per determinare la presenza di prodotti petrolchimici; per rilevare fuoriuscite di petrolio o altre contaminazioni; rilevamento della vita in un campione astrobiologicamente significativo nelle future missioni su Marte, Encelado e/o Europa, analisi di materiale organico naturale e complesso conservato nel suolo e nelle rocce.

La NASA sta attivamente cercando licenziatari per commercializzare questa tecnologia. Si prega di contattare il Licensing Concierge della NASA all'indirizzo Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo. oppure chiama il numero 202-358-7432 per avviare discussioni sulla licenza. Per maggiori informazioni, visita qui .

Questo articolo è apparso per la prima volta nel numero di giugno 2023 di Tech Briefs Magazine.

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