Att leta efter liv på andra planeter är inte enkelt. Det är vanligtvis beroende av kemisk upptäckt, som kan vara begränsad eller till och med helt irrelevant för främmande biologi. Å andra sidan, rörelse är en egenskap hos allt liv, och kan användas för att identifiera mikroorganismer utan behov av kemisk förkunskap. EPFL-forskare har nu utvecklat en extremt känslig men ändå enkel rörelsedetektor som enkelt kan byggas genom att anpassa redan existerande teknik. Systemet har visat sig vara korrekt för att upptäcka bakterier, jäst, och även cancerceller, och anses för snabb testning av läkemedel och till och med upptäckt av utomjordiskt liv. Arbetet publiceras i Förfaranden från National Academy of Sciences ( PNAS ).

Giovanni Dietler, Sandor Kasas och Giovanni Longo på EPFL har utvecklat en rörelsedetektor som använder en nanostorlek för att upptäcka rörelse. En cantilever är i huvudsak en balk som endast är förankrad i ena änden, med den andra änden bär en last. Cantilever -designen används ofta med broar och byggnader, men här är det implementerat på mikrometerskalan, och cirka 500 bakterier kan deponeras på den.

Idén kommer från tekniken bakom ett befintligt mikroskop, atomkraftmikroskopet. Detta kraftfulla mikroskop använder en cantilever för att producera bilder av själva atomerna på en yta. Cantilever skannar ytan som nålen på en skivspelare och dess rörelse upp och ner läses av en laser för att producera en bild.

Rörelsesensorn som Dietler och Kasas utvecklade fungerar på samma sätt, men här fästs provet på själva fribäraren. Till exempel, en bakterie fäster vid fribärningen. Om bakterien lever, det kommer oundvikligen att röra sig på något sätt, t.ex. flytta sin flagellum eller helt enkelt utföra normala biologiska funktioner. Den rörelsen rör också den mycket mindre och känsliga fribäraren och den fångas upp av avläsningslasern som en serie vibrationer. Signalen tas som ett livstecken.

EPFL -forskarna testade framgångsrikt sitt nya system med isolerade bakterier, jäst, mus och mänskliga celler. De testade till och med jord från fälten runt EPFL -campus och vatten från den närliggande floden Sorge. I varje fall, de kunde exakt upptäcka och isolera vibrationssignaturer från levande celler. När de använde droger för att döda allt levande, rörelsessignalerna stannade.

"Systemet har fördelen av att vara helt kemifritt, "säger Dietler." Det betyder att den kan användas var som helst - i drogtester eller till och med i jakten på utomjordiskt liv. "Forskarna föreställer sig ett stort utbud av cantilever -sensorer som används i framtida rymdutforskningssonder som Mars -rovern. på rörelse snarare än kemi, cantileversensorn skulle kunna upptäcka livsformer i medier som är infödda till andra planeter, som metan i Titans sjöar.

Dock, de mer omedelbara tillämpningarna av cantilever -systemet är inom läkemedelsutveckling. Används i en större matris, cantileversna kunde täckas med bakterier eller cancerceller och inkuberas med olika läkemedelsföreningar. Om läkemedlen är effektiva mot de bifogade cellerna, rörelsessignalerna skulle minska eller stanna helt när cellerna dör. Detta tillvägagångssätt skulle vara betydligt snabbare än nuvarande system med hög kapacitet som används av läkemedelsföretag när de letar efter kandidatantibiotika eller läkemedel mot cancer.

"Detta är verkligen nästa steg, "säger Dietler." Men vi ringer fortfarande till ESA och NASA för att se om de är intresserade. "