Созданы новые механические нанодатчики, способные обнаружить жизнь на других планетах

IT новости на Учитель программирования Ру
В настоящее время поиски следов жизни на других планетах и космических телах производятся в основном при помощи косвенных методов. Эти методы заключаются в обнаружении определенных химических соединений, но такой метод дает не очень достоверные результаты, ведь эти химические соединения могут являться продуктом процессов, не имеющих никакого отношения к жизнедеятельности. Но есть и еще один признак наличия жизни, это движение, анализ которого может помочь даже идентифицировать микроорганизмы разных видов без потребности проведения сложного химического и биологического анализа. И исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) сделали шаг в этом направлении, создав простой высокочувствительный механический датчик движения, который может быть легко интегрирован в состав существующего научного оборудования.

Система детектирования движения, созданная с использованием опытного образца нового датчика, продемонстрировала весьма точные результаты в области обнаружения бактерий и микроорганизмов, таких, как дрожжи, некоторые виды болезнетворных микроорганизмов и даже раковые клетки. А сейчас исследователи рассматривают варианты использования их системы в области испытаний новых лекарственных препаратов и ее адаптации к оборудованию для обнаружения внеземных форм жизни.

Датчик движения, разработанный швейцарскими исследователями, состоит из наноразмерного зонда. Этот зонд имеет форму треугольника, один конец которого не закреплен и может совершать колебательные движения. Размеры зонда датчика исчисляются микрометрами и на его конце можно расположить приблизительно 500 бактерий.

Идея создания подобного датчика была скопирована с уже давно существующего устройства, атомно-силового микроскопа. Такой микроскоп также использует микроскопический зонд, который имеет чувствительность, позволяющую микроскопу “ощущать” воздействия от отдельных атомов материала изучаемых образцов. Зонд микроскопа “просматривает” поверхность образца подобно игле проигрывателя виниловых дисков, движение зонда фиксируется лазером и по этому движению воспроизводится изображение поверхности вплоть до атомарного уровня.

Датчик движения работает в точности как зонд атомно-силового микроскопа за исключением того, что исследуемые образцы помещаются прямо на конец зонда датчика. Если помещенные на конец зонда бактерии живы и двигаются, то это заставляет конец зонда вибрировать с определенной частотой и амплитудой. Лазер считывает параметры колебаний и по ним можно судить о наличии жизни в исследуемых образцах.

Ученые из EPFL провели успешные испытания своей системы, использовав в качестве исследуемых материалов колонии бактерий различных видов, клеток тканей животных и человека. Также в качестве материала они брали образцы почвы и воды из близлежащей реки. И в каждом из случаев им удавалось выделить вибрации зонда, источником которого являлись живые организмы. Но когда исследователи использовали препараты типа антибиотиков, микроорганизмы погибали и датчик переставал регистрировать любое движение.

“Наша система обладает огромным преимуществом из-за того, что производимые ею измерения выполняются без использования любой химии” – пишут ученые, – “Это, в свою очередь, означает, что система может быть использована где угодно, начиная от диагностики заболеваний до поисков внеземной жизни”. Вполне вероятно, что такие датчики могут быть установлены в будущих космических исследовательских аппаратах. А отсутствие в их работе “химической составляющей” позволит с их помощью искать формы жизни в самых различных средах, к примеру, в метановых озерах и реках Титана.

Источник


Поделиться ссылочкой: