Одним из важнейших доказательств существования жизни за пределами Земли является присутствие определенных органических молекул. Предыдущие миссии на Марс полагались на газовую хроматографию в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ-МС) для разделения и обнаружения соединений. Однако этот метод имеет ограничения для анализа некоторых молекул, таких как органические кислоты, особенно когда вода, минералы или соли также находятся в пробе. Разделение на основе микрочип-электрофореза (ME) с последующим обнаружением лазерно-индуцированной флуоресценции (LIF) было бы идеальным, но современные инструменты только частично автоматизированы, что не будет работать для межпланетных миссий.
Питер Уиллис и его коллеги хотели разработать портативный прибор ME-LIF с батарейным питанием, который мог бы принимать образцы и выполнять маркировку, разделение и обнаружение органических молекул, причем все это полностью автоматизировано.
Исследователи создали устройство, включающее два микрочипа – один для обработки и маркировки жидкого образца, а другой (ME-чип) для разделения соединений – и систему обнаружения LIF. После оптимизации устройства исследователи проверили его в моделируемой миссии на Марс в чилийской пустыне.
Команда подключила анализатор к портативному экстрактору подкритической воды на дистанционно развернутой системе ровера. Марсоход просверлил почву для сбора образцов, которые были доставлены в экстрактор. Затем к образцам почвы добавляли воду и нагревали для извлечения соединений для анализа.
Устройство обнаружило уровни аминокислот на миллиард в почве в трех из четырех точек бурения. Важно отметить, что чувствительность была на три порядка выше, чем указанная для методов на основе ГХ-МС.
Хотя для подготовки прибора к космическим полетам и внеземным условиям требуется дополнительная работа, это исследование закладывает основу для разработки приборов ME-LIF для миссий по поиску признаков жизни за пределами Земли, говорят исследователи.