Extrator para Análise Química de Biomarcadores Lipídicos em Regolito (ExCALiBR)

Jun 10, 2023

Centro de Pesquisa Ames, Moffett Field, CA

A análise de biomarcadores lipídicos tem ganhado cada vez mais importância nos campos ambiental e arqueológico porque os biomarcadores são representativos de fontes vegetais e animais. Técnicas de laboratório comprovadas como padrão-ouro para extração de biomarcadores lipídicos são trabalhosas, com muitas oportunidades para erro humano. Como solução, o NASA Ames Research Center desenvolveu uma nova tecnologia que fornece um sistema fluídico autônomo e miniaturizado para análise de lipídios. A tecnologia, em um único instrumento, pode aceitar uma amostra não processada de solo, rocha ou gelo, fragmentar a amostra, extrair lipídios por sonicação e mistura, filtrar resíduos minerais, concentrar o analito e entregar a alíquota para instrumentos analíticos a jusante para análise molecular caracterização, sem a necessidade de intervenção de um operador humano.

A tecnologia fornece técnicas miniaturizadas para extrair vestígios de moléculas orgânicas (lipídios) de amostras naturais. Ele opera como um sistema fluídico autônomo e miniaturizado, integrando técnicas de laboratório para análise de lipídios enquanto minimiza os volumes de reagentes e concentra compostos orgânicos para análise, aumentando assim as relações sinal-ruído em ordens de grandeza.

O sistema fluídico não aquoso para missões astrobiológicas e de detecção de vida (in situ ou amostra retornada) é configurado para extrair orgânicos lipídicos do regolito usando um processador de amostras fluídicas feito de materiais compatíveis com solventes orgânicos e um sistema de aprendizado de máquina para selecionar o processamento etapas e parâmetros para maximizar o rendimento lipídico.

Uma lacuna crítica é preenchida pela integração de tecnologias em um sistema que replica procedimentos de laboratório analítico de forma autônoma em uma escala de instrumentos de voo espacial com fidelidade às técnicas de laboratório originais. Dispositivos fluídicos automatizados combinam o manuseio controlado de líquidos com operações sequenciais e paralelização de processos replicados. Ao projetar tais sistemas para interagir estreitamente com os sistemas de entrega de amostras e de medição analítica, as análises laboratoriais são automatizadas.

A tecnologia adapta os métodos de laboratório de melhores práticas para análise de lipídios, superando desafios analíticos como baixa abundância orgânica, interferência de minerais/sais e degradação de estruturas moleculares de diagnóstico de origem. As técnicas de extração e concentração de amostras de rocha/solo podem ser aplicadas a qualquer biomarcador, alterando o solvente, temperatura e agitação.

As aplicações incluem análise de petróleo aprisionado em depósitos geológicos e tecnologias de exploração; proteção de petróleo, tanto na área de petróleo e gás não convencional, onde a microescala é importante, quanto para sistemas de implantação submarina e ambientes de poços; detecção de lipídios no solo terrestre para determinar a presença de produtos petroquímicos; para detectar derramamentos de óleo ou outra contaminação; detecção de vida em uma amostra astrobiologicamente significativa em futuras missões a Marte, Encélado e/ou Europa, análise de material orgânico natural e complexo preservado em solos e rochas.

A NASA está buscando ativamente licenciados para comercializar esta tecnologia. Entre em contato com o Concierge de Licenciamento da NASA em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa ativar o JavaScript para visualizá-lo. ou ligue para 202-358-7432 para iniciar discussões sobre licenciamento. Para mais informação, visite aqui .

Este artigo apareceu pela primeira vez na edição de junho de 2023 da Tech Briefs Magazine.

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