Extracteur pour l'analyse chimique des biomarqueurs lipidiques dans le régolithe (ExCALiBR)

Jun 10, 2023

Centre de recherche Ames, Moffett Field, Californie

L'analyse des biomarqueurs lipidiques a acquis une importance croissante dans les domaines de l'environnement et de l'archéologie car les biomarqueurs sont représentatifs de sources végétales et animales. Les techniques de laboratoire de référence éprouvées pour l'extraction de biomarqueurs lipidiques sont laborieuses, avec de nombreuses possibilités d'erreur humaine. En guise de solution, le centre de recherche Ames de la NASA a développé une nouvelle technologie qui fournit un système fluidique autonome et miniaturisé pour l'analyse des lipides. La technologie, dans un seul instrument, peut accepter un échantillon de sol, de roche ou de glace non traité, broyer l'échantillon, extraire les lipides par sonication et mélange, filtrer les résidus minéraux, concentrer l'analyte et livrer l'aliquote aux instruments d'analyse en aval pour les analyses moléculaires. caractérisation, sans nécessiter l'intervention d'un opérateur humain.

La technologie fournit des techniques miniaturisées pour extraire des traces de molécules organiques (lipides) à partir d'échantillons naturels. Il fonctionne comme un système fluidique autonome et miniaturisé, intégrant des techniques de laboratoire pour l'analyse des lipides tout en minimisant les volumes de réactifs et en concentrant les matières organiques pour l'analyse, augmentant ainsi les rapports signal sur bruit de plusieurs ordres de grandeur.

Le système fluidique non aqueux pour les missions astrobiologiques et de détection de la vie (in situ ou échantillon retourné) est configuré pour extraire les matières organiques lipidiques du régolithe à l'aide d'un processeur d'échantillons fluidiques constitué de matériaux compatibles avec les solvants organiques et d'un système d'apprentissage automatique pour sélectionner le traitement étapes et paramètres pour maximiser le rendement lipidique.

Un écart critique est comblé en intégrant des technologies dans un système qui reproduit de manière autonome les procédures analytiques de laboratoire à l'échelle d'un instrument de vol spatial avec fidélité aux techniques de laboratoire originales. Les dispositifs fluidiques automatisés combinent la manipulation contrôlée de liquides avec des opérations séquentielles et la parallélisation de processus répliqués. En concevant de tels systèmes pour s'interfacer étroitement avec les systèmes de distribution d'échantillons et de mesures analytiques, les analyses de laboratoire sont automatisées.

La technologie adapte les méthodes de laboratoire des meilleures pratiques pour l'analyse des lipides, en surmontant les défis analytiques tels que la faible abondance organique, l'interférence des minéraux/sels et la dégradation des structures moléculaires de diagnostic d'origine. Les techniques d'extraction et de concentration à partir d'échantillons de roche/sol peuvent être appliquées à n'importe quel biomarqueur en modifiant le solvant, la température et l'agitation.

Les applications incluent l'analyse du pétrole piégé dans les gisements géologiques et les technologies d'exploration ; la protection du pétrole, à la fois dans le domaine du pétrole et du gaz non conventionnels où la micro-échelle compte, ainsi que pour les systèmes de déploiement sous-marins et les environnements de forage ; détecter les lipides dans le sol terrestre pour déterminer la présence de produits pétrochimiques ; pour détecter les déversements d'hydrocarbures ou toute autre contamination ; détection de la vie dans un échantillon astrobiologiquement significatif lors de futures missions sur Mars, Encelade et / ou Europe, analyse de la matière organique naturelle et complexe préservée dans les sols et les roches.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le Concierge des licences de la NASA à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le voir. ou appelez au 202-358-7432 pour entamer des discussions sur les licences. Pour plus d'informations, rendez-vous ici.

Cet article est paru pour la première fois dans le numéro de juin 2023 de Tech Briefs Magazine.

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