作者:佛罗里达大西洋大学吉赛尔·加卢斯蒂安 格雷格·菲尔德博士
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FAU健康研究所执行主任,化学和生物化学系教授
火星2020毅力号火星车正在收集样本,寻找古代微生物生命的迹象,这将推进美国宇航局探索火星过去可居住性的探索
这些样本将在2031年之前返回地球,这是美国宇航局和欧洲航天局计划的火星样本返回活动的一部分
在火星车进入太空之前,美国国家航空航天局及其工程师努力防止地球微生物污染火星
现在,在火星车收集的样本返回地球之前,佛罗里达大西洋大学正在帮助美国宇航局设计火星物质消毒和保护我们生物圈的协议
格雷格·菲尔德博士
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FAU人类健康和疾病干预研究所执行主任,同时也是英国皇家科学院化学和生物化学系教授
施密特科学学院正与一个科学家团队合作,确保火星样本在一个有多层保护的容器中“无微生物”返回
样本容器将被发射到火星轨道,由航天器收集,将其封装在一个密封容器中,对密封进行消毒,然后将该容器封装在另一个密封容器中
菲尔茨是化学和生物化学领域的顶尖专家,他被邀请与总部位于加州的美国宇航局喷气推进实验室、总部位于犹他州的纳尔逊实验室和总部位于新泽西州的强生公司的研究人员一起研究热灭菌步骤
该研究小组不仅研究耐热细菌,还研究在地球上可以作为传染因子(例如
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牛海绵状脑病或疯牛病)
选择这些生物分子作为已知最简单、最顽强的传染因子的代表进行测试
菲尔兹在FAU的约翰·D .的实验室里提供了评估蛋白质靶标降解的免费技术
朱庇特麦克阿瑟校园
菲尔兹说:“我们的计划是确保当样本返回地球时,来自火星探测器的潜在危险物质要么被完全包含,要么被消毒。”
“此外,当火星车返回地球时,火星车获得的样本必须被保存在超干净的环境中
这样,科学家们就会知道,任何潜在的古代生命发现实际上都起源于这颗红色星球
" 这辆汽车大小的火星车降落在杰雷佐陨石坑,这是一个位于地球北半球的28英里宽的盆地
专家认为大约3
50亿年前,一条河流入了一片大约有太浩湖那么大的水域,它横跨加利福尼亚和内华达州的边界
根据美国宇航局的说法,这是寻找微生物生命迹象的最佳地点之一,因为这条古老的河流可能收集并保存了有机分子
当火星车探索时,它将收集岩石材料的样本——其中多达30个可能会被送回
M2020漫游者配备了7台仪器、25台相机——这是有史以来深空探测中最多的——甚至还有一架纸巾盒大小的直升机来拍摄航空图像
漫游者使用旋转冲击钻机和空心取芯钻头钻入岩石并收集比铅笔略厚的样本
这个采样系统位于火星车7英尺长的机械臂末端
这些最先进的工具正在收集有关火星地质、环境条件、大气和可能的生物特征的信息,这些信息可以作为过去或现在生命的证据
“我们想到的大多数蛋白质显然对我们的身体非常有帮助
然而,有一些非常特殊的蛋白质会导致疾病,例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症
总体计划是通过加热和密封将返回地球的多层容器内的样本管来灭活或封装任何潜在危险的生物活性颗粒
然而,完成这项工作的理想温度和持续时间仍在确定中
为了弄清楚这一点,合作实验室向菲尔兹公司发送了一种叫做牛血清白蛋白的普通蛋白质以及模型朊病毒蛋白的热处理样本
该团队的目标是几乎完全分解蛋白质——这足以使其失去活性
菲尔兹的实验室综合运用了质谱和液相色谱等分析技术,来观察蛋白质样本中有多少被分解了
到目前为止,他已经测试了在350摄氏度和450摄氏度(662华氏度和842华氏度)下处理的蛋白质
菲尔兹说:“我们在350度下测试了牛血清白蛋白,它在分解蛋白质方面做得相当好,但它不会一路分解。”
“400或500度的高温可能更有助于将蛋白质分解成氨基酸成分,而氨基酸是蛋白质的组成部分
" 因为样本不会在2031年之前返回地球,菲尔德有时间继续在他的实验室进行实验
菲尔兹说:“我不认为火星上有任何危险的微生物和蛋白质,但我们仍然要做好准备并加以防范。”
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