Rendere possibile la ricerca di segni di vita nello spazio

Rendere possibile la ricerca di segni di vita nello spazio

December 5, 2014
in Category: Astronomia
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Rendere possibile la ricerca di segni di vita nello spazio

Immaginate un enorme laboratorio pieno di persone e attrezzature rimpicciolito fino a riuscire a stare su un piccolo chip delle dimensioni di una moneta da 1 centesimo. Gli scienziati sulla Terra usano questi laboratori su chip per test medici e altre ricerche; adesso, un progetto finanziato dall’UE sta personalizzando questi chip per usarli nello spazio.

La tecnologia dei lab-on-a-chip permette di eseguire analisi chimiche e biologiche, in precedenza svolte su grandi attrezzature da laboratorio, su un piccolo vetrino con canali fluidi, conosciuti come capillari microfluidici. I campioni chimici e fluidi vengono miscelati, diluiti, separati e controllati usando circuiti elettrici integrati nel chip.Poiché gli attuali dispositivi commerciali non sono progettati per lavorare nello spazio, il progetto PBSA (“Photonic biosensor for space application“) sta progettando una serie di chip unici assieme a regolatore e unità di analisi miniaturizzati. Questi complessi chip diagnostici consentiranno di testare tutti i geni e il DNA responsabili della determinazione delle caratteristiche di un particolare organismo. Essi saranno anche in grado di rilevare delle molecole interessanti.I chip sono fatti con la stessa tecnica di micro fabbricazione usata per stampare i circuiti sui chip dei computer: l’integrazione fotonica. La costruzione di circuiti ottici che uniscono componenti separati, compresi commutatori ottici e AWG (arrayed waveguide gratings), può consentire una miniaturizzazione eccezionale e portare quindi a costi minori e strumenti più efficienti.I partner di PBSA hanno iniziato sviluppando e affinando il processo di fabbricazione per produrre gli elementi costitutivi dei chip fotonici, compresa una biostampante. Nell’ambito dei nuovi dispositivi, essi hanno costruito una rete di canali con camere multiple di reazione e rilevamento per testare simultaneamente differenti biomarcatori. Gli elementi microfluidici funzionali sono stati integrati con reagenti quali anticorpi di rilevazione e molecole degli analiti.

Con un peso di poco inferiore a 1 kg e dimensioni che non superano i 10x10x10 cm, il primo prototipo è pronto per il collaudo. Per farsi strada fin nello spazio, esso dovrà dimostrare di poter sopportare radiazioni e temperature estreme, funzionare con poca energia, ed eseguire analisi delicate rapidamente con interventi e manutenzione minimi da parte dell’utente.

Sebbene sia progettato con la prospettiva di assistere la missione ExoMars dell’Agenzia spaziale europea (ESA), l’uso del dispositivo PBSA in luoghi remoti in Antartide è una delle molte possibili applicazioni della tecnologia. Man mano che la tecnologia lab-on-chip si evolve, nuovi biomarcatori diagnostici miglioreranno anche il rilevamento di agenti patogeni in ambienti di lavoro e contesti industriali.

 

Pubblicato da Cordis

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