เครื่องมือที่มีความไวสูงได้รับสัญญาณการเรืองแสงทางชีวภาพที่แข็งแกร่งจากซากดึกดำบรรพ์ของสิ่งมีชีวิตที่เสียชีวิตเมื่อหลายล้านปีก่อน ตามที่นักพัฒนาระบุว่า Compact Color Biofinder ใหม่จะมีประโยชน์ในทำนองเดียวกันในการตรวจจับสัญญาณของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น ดังนั้นจึงสามารถมีบทบาทสำคัญในภารกิจในอนาคตของ NASA และหน่วยงานอวกาศอื่นๆวัสดุชีวภาพ เช่น กรดอะมิโน โปรตีน ลิพิด และแม้แต่หินตะกอน ล้วนปล่อยสัญญาณเรืองแสงชีวภาพที่สามารถตรวจจับได้โดยใช้
กล้องพิเศษ เครื่องค้นหาทางชีวภาพสีขนาดกะทัดรัดซึ่งพัฒนา
โดยAnupam MisraจากHawai’i Institute of Geophysics and Planetologyที่UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) ปรับปรุงกล้องรุ่นเก่าเหล่านี้ด้วยการตรวจจับสารตกค้างทางชีวภาพในปริมาณเล็กน้อย ที่ยึดเกาะกับก้อนหิน นอกจากนี้ยังสามารถทำงานในระยะไกลหลายเมตรและสแกนพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว
“Biofinder เวอร์ชันแรกสร้างขึ้นโดยใช้เครื่องตรวจจับ ICCD [intensified charge-coupled device] ที่มีความไวสูง” Misra กล่าว “เนื่องจากสัญญาณจากเครื่องมือนี้แรงมาก ฉันจึงคิดว่าสามารถใช้กล้อง CMOS สีขนาดเล็กกว่านี้ได้ ต้องขอบคุณตัวตรวจจับ CMOS ที่มีความไวแสงน้อยที่มีอยู่ในปัจจุบัน ทำให้ตอนนี้เป็นไปได้”หลักการทำงานง่ายๆหลักการทำงานของ Biofinder นั้นง่ายมาก Misra บอกPhysics World สารเรืองแสงชีวภาพทั้งหมดมีอายุการใช้งานสั้นมากคือน้อยกว่า 20 นาโนวินาที ดังนั้นระบบจึงฉายแสงบริเวณนั้นก่อนโดยใช้ลำแสงเลเซอร์พัลซิ่งแบบขยายที่มีความกว้างพัลส์ไม่กี่นาโนวินาที จากนั้นกล้อง CMOS จะถ่ายภาพเรืองแสงโดยใช้เวลาเปิดรับแสงที่สั้นที่สุด (1 µsสำหรับตัวตรวจจับปัจจุบัน) จากนั้นระบบจะรอพัลส์เลเซอร์ถัดไปเพื่อทำการวัดซ้ำ“เลเซอร์ของเรายิงเลเซอร์พัลส์ 20 ครั้งในหนึ่งวินาที” Misra อธิบาย “ด้วยเหตุนี้ ระบบจึงถ่ายภาพ 20 เฟรมต่อวินาทีและทำงานที่ความเร็ววิดีโอ” ขีดจำกัดการตรวจจับต่ำกว่าระดับ ppm ที่ระยะเป้าหมาย 1 เมตร เขากล่าวเสริมในงานของพวกเขาซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในรายงาน Nature Scientific Misra และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษา
สิ่งตกค้างทางชีวภาพในฟอสซิลปลาจากการก่อตัวของแม่น้ำ
Greenซึ่งมีอายุตั้งแต่ยุค Eocene เมื่อ 56-33.9 ล้านปีก่อน พวกเขาพบว่าซากดึกดำบรรพ์ยังคงมีสารตกค้างอยู่มาก หมายความว่าสารอินทรีย์นี้ยังไม่ถูกแทนที่ด้วยแร่ธาตุอย่างสมบูรณ์ในกระบวนการเกิดซากดึกดำบรรพ์แม้ว่าจะผ่านไปนานก็ตาม
ทีมงานสนับสนุนการค้นพบนี้จากภาพถ่ายเรืองแสงของ Biofinder ด้วยการวัดโดยใช้เทคนิคอื่น ๆ รวมถึง Raman และสเปกโทรสโกปีฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรด (ATR-FIR) ที่ลดทอนลง, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM), สเปกโทรสโกปีรังสีเอกซ์แบบกระจายพลังงาน (SEM-EDS) และกล้องจุลทรรศน์ถ่ายภาพตลอดชีพเรืองแสง (FLIM)
ผลลัพธ์ยืนยันว่าสารตกค้างทางชีวภาพสามารถอยู่รอดได้หลายล้านปี Misra กล่าว และการถ่ายภาพด้วยฟลูออเรสเซนซ์ทางชีวภาพนั้นมีประสิทธิภาพในการตรวจจับสารตกค้างเหล่านี้แบบเรียลไทม์
“สำคัญต่อภารกิจของ NASA ในอนาคต”
การค้นหาสิ่งมีชีวิต – ไม่ว่าจะมีอยู่จริงหรือสูญพันธุ์ไปแล้ว – บนดาวเคราะห์ดวงอื่นเป็นเป้าหมายหลักสำหรับภารกิจสำรวจดาวเคราะห์ และนักวิจัยหวังว่าวันหนึ่งเทคโนโลยีของพวกเขาจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจที่ออกแบบมาเพื่อค้นหาตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในโลกที่ห่างไกล ตอนนี้พวกเขากำลังสมัครเพื่อให้พื้นที่เครื่องดนตรีผ่านการรับรอง
“หากติดตั้งเครื่องไบโอไฟน์เดอร์บนยานสำรวจบนดาวอังคารหรือดาวเคราะห์ดวงอื่น เราจะสามารถสแกนพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็วอย่างรวดเร็วเพื่อตรวจหาหลักฐานของชีวิตในอดีต แม้ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นจะมีขนาดเล็ก มองเห็นไม่ง่ายด้วยตาของเรา และตายไปแล้วสำหรับ หลายล้านปี” มิสรากล่าว “เราคาดว่าการถ่ายภาพด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์จะมีความสำคัญต่อภารกิจของ NASA ในอนาคตในการตรวจจับสารอินทรีย์และการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น”
ผู้ร่วมวิจัย Sonia J Rowley เสริมว่าความสามารถของ Biofinder จะมีความสำคัญต่อโครงการปกป้องดาวเคราะห์ ของ NASA ด้วย ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจหาสิ่งปนเปื้อน เช่น จุลินทรีย์ของโลกบนยานอวกาศขาออก ตลอดจนอันตรายทางชีวภาพจากนอกโลกที่อาจทำให้เดินทางกลับ
แนะนำ : รีวิวซีรี่ย์เกาหลี | ลายสัก | รีวิวร้านอาหาร | โทรศัพท์มือถือ ราคาถูก | เรื่องย่อหนัง
