Anasayfa / Kimya Haberleri / Dünya / Holografik Görüntüleme Uzayda Yaşam Belirtilerini Algılamak İçin Kullanılabilir

Holografik Görüntüleme Uzayda Yaşam Belirtilerini Algılamak İçin Kullanılabilir

holografik goruntuleme uzayda yasam belirtilerini algilamak için kullanilabilir - Holografik Görüntüleme Uzayda Yaşam Belirtilerini Algılamak İçin Kullanılabilir

Astrobiology dergisi , bu ay Satürn’ün buz gibi  Enceladus uydusunda yaşam belirtileri arayışına ayrılmış özel bir sayı yayınlıyor. Caltech’in Jay Nadeau ve meslektaşları tarafından yayınlanan, üç boyutlu görüntüleri kaydetmek için lazerler kullanan dijital holografik mikroskopi tekniğinin, dünya dışı mikropları tespit etmek için en iyi bahis konusu olabileceğini gösteren bir kağıt var.

1970’lerin sonunda NASA’nın Viking programı bu yana dünya dışı yaşamı, yani gerçek canlı organizmaları araştırdı. Aksine, odak su bulmaktı. Enceladus’un çok suyu var – bir okyanusun değeri, tüm yüzeyi örten buzlu bir kabuğun altında gizli. Ancak hayat orada bazı mikrobik oluşumlardan ibaret olsa bile, Dünya’daki bilim adamlarının zorlandığı, 790 milyon kilometre uzaktaki mikropları tanımlamaktır.

Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Bölümü’nde tıbbi mühendislik ve havacılık araştırma profesörü Nadeau, “Bir mikrop ve bir toz lekesini ayırt etmek tahmin ettiğinizden daha zordur,” diyor Nadeau. “Maddenin rasgele hareketi olan Brown hareketini ve bir canlı organizmanın kasıtlı, kendinden yönlendirmeli hareketi arasında ayrım yapmak zorundasınız.”

Enceladus, Satürn’ün altıncı uydusudur ve Dünya’ya göre 100.000 kat daha ağırdır. Bu nedenle, Enceladus’un yörünge hızı – ayda bir cismin yüzeyden ayrılması için gereken minimum hız – sadece saniyede 239 metre. Bu, saniyede 11.000 m’nin biraz üzerinde olan Dünya’nın sahip olduğunun bir bölümüdür.

Enceladus’un az rastlanan yörüngeden kurtulma hızı alışılmadık bir fenomene izin verir: muazzam dereler, ayın buzlu kabuğundaki çatlaklar yoluyla su buharı havalandırır, düzenli olarak uzaya fırlar. Saturn probu Cassini 2005’te Enceladus tarafından uçurulduğunda, güney kutup bölgesindeki su buharı damlacıklarını, saatte yaklaşık 2.000 kilometre olan buz gibi parçacıkları yüzeyden yaklaşık 500 kilometre yüksekliğe kadar patlatarak tespit etti. Bilim adamları her küvette her saniye 250 kilogram su buharı açığa çıkardığını hesapladı. Bu ilk gözlemlerden bu yana, yüzlerce imalathanesi görüldü. Bu suyun, Satürn’ün diaphanöz E halkasını doldurduğu düşünülüyor ve aksi takdirde hızla tükenecekti ve “okyanus dünyası” olarak nitelendiren NASA’nın Enceladus’u  yakın zamandaki gündem konusu oldu.

Nadeau, uzaya patlayan suyun nadir bir fırsat olduğunu söylüyor. Yabancı bir cisim üzerine iniş yapmak zor ve pahalı olsa da, Enceladus’a bir sonda göndermek ve muhtemelen mikrop içerebilecek su numuneleri toplayacak olan jetlerden geçirmek daha ucuz ve daha kolay bir seçenek olabilir.

Bir değerlendirme yaparsa, aşırı ortamlarda mikropları araştıran Nadeau gibi mühendisler için birkaç soru açığa kavuşacaktı. Bu fıskiyelerin birinde mikroplar bir yolculuğa devam edebilir mi? Eğer öyleyse, bir sonda bu mikropları yok etmeden nasıl numune toplayabilir? Ve örnekler toplanırsa, canlı hücreler olarak nasıl tanımlanabilirler?

Bir su örneğinde mikrop arama problemi tanımlanmasının zor olabileceği yönündedir. Nadeau, “Bakterilerin en zoru, çok fazla hücresel özelliği içermeyeni” diyor. Bakteriler genellikle lekeler şeklindedir ve daima miniktir – çapı saç telinden daha küçüktür. “Bazen onlar ile kum taneleri arasındaki farkı söylemek çok zor” diyor Nadeau.

Mikroskobik bir lekenin aslında yaşayan bir mikrop olduğunu göstermek için bazı stratejiler, yapısında kalıpları araştırmayı veya belirli kimyasal bileşimlerini incelemeyi içerir. Bu yöntemler yararlı olmasına rağmen potansiyel mikropların direk gözlemleriyle bağlantılı olarak kullanılmalıdır, diyor Nadeau.

“Desenlere ve kimyaya bakmak kullanışlıdır, ancak bir adım geriye gitmemiz ve hareketlerin varlığı gibi canlıların genel özelliklerini aramamız gerektiğini düşünüyorum, yani bir E. coli görürseniz, bunu biliyorsunuz . Canlı – ve bir kum tanesi değil – hareket halinden dolayı. “diyor. Daha önceki çalışmalarda Nadeau, birçok canlı organizmanın sergilediği hareketin dünyasal hayat için kimyadan bağımsız, bağımsız bir biyolojik imzalamanın potansiyel olarak kullanılabileceğini ileri sürdü. Canlı organizmaların hareketi, mikrop elektronlarını “beslemek” ve onları daha aktif hale getirmek suretiyle tetiklenebilir veya güçlenebilir.

Enceladus’un süngerlerinden potansiyel mikropların hareketini incelemek için Nadeau, astrobiyoloji için özel olarak değiştirilmiş bir dijital holografik mikroskop denilen bir alet kullanmayı önermektedir.

Dijital hologram mikroskobunda bir cisim bir lazer ile aydınlatılır ve cisimden sıçrayan ve bir detektöre geri dönen ışık ölçülür. Bu dağınık ışık dağınık ışığın genliği (yoğunluğu) ve fazı hakkında (ışığın dağıldıktan sonra ne kadar uzaklaştığını anlatmak için kullanılabilen ayrı bir özellik) hakkında bilgi içerir. İki bilgi türü ile bir bilgisayarda, nesnenin üç boyutlu görüntüsünü yeniden oluşturabilir; bunlardan biri, üç boyutun tamamında hareket gösterebilir.

“Dijital holografik mikroskopi, en ufak hareketleri bile görmenizi ve izlemenize izin verir” diye belirtiyor Nadeau. Ayrıca potansiyel mikropları, yaşam için gerekli indikatörü (proteinler, şekerler, lipidler ve nükleik asitler) oluşturacak geniş molekül sınıflarına bağlayan flüoresan boyalarla etiketleyerek “mikropların neler yaptığını anlayabilirsiniz” diyor.

Nadeau ve meslektaşları, teknolojinin dünyevi örnekleri analiz etme potansiyelini değerlendirmek için Arctic’ten, seyrek olarak bakterilerle dolu olan soğuk su örneklerini elde etti; Mevcut olanlar soğuk hava sıcaklıklarıyla durgunlaşıyor.

Nadoau, hologramlı mikroskopi ile, buz gibi göller gibi dünyadaki en aşırı çevrede olduğu gibi yaklaşık milyon hücre hacminde nüfus yoğunluğuna sahip organizmaları tespit edebildi. Karşılaştırma için, açık okyanus mililitrede yaklaşık 10.000 hücre içerir ve tipik bir havuz dakikada mililitre başına 1-10 milyon hücreye sahip olabilir. Nadeau, sistemin algılama için düşük eşik değeri ile bir sürü numuneyi hızla (saatte yaklaşık bir mililitre hızla) test edebilme yeteneği ve birkaç hareketli parça ile birleştiğinde astrobiyoloji için ideal olduğunu belirtiyor.

Daha sonra ekip, sonuçlarını Antartika gibi dünyadaki diğer mikroorganizma bölgelerinden örnekler kullanarak tekrarlamaya çalışacaktır.

 Kaynak : sciencedaily.com

Yorumlar
znur Çalışkan - Holografik Görüntüleme Uzayda Yaşam Belirtilerini Algılamak İçin Kullanılabilir

Hakkında Öznur Çalışkan

1994 yılında İstanbul’da doğdu. Liseyi Körfez Orhangazi Anadolu Lisesinde okuduktan sonra Yalova Üniversitesi Kimya ve Süreç Mühendisliği Bölümünü kazandı ve burada öğrenimine devam etmekte. Bununla birlikte Anadolu Üniversitesi Açık Öğretim Fakültesi İşletme Bölümü öğrencisidir. Mühendislik ve Kimya ile ilgili alanlara ilgili ve araştırmaya hevesli olmakla birlikte bunları severek yaptığından ve bilim adına aktif bir rol üstlenmek istediğinden İnovatif Kimya Dergisi ekibinde bilim haberleri çevirisi yapmaktadır.

Sitemi Ziyaret Edin
Tüm Yazıları Görüntüle

Okumanızı Öneriyoruz

nobel kimya odulu biyokimyada cryo elektron mikroskobu 310x165 - Nobel Kimya Ödülü: Biyokimyada Cryo-Elektron Mikroskobu

Nobel Kimya Ödülü: Biyokimyada Cryo-Elektron Mikroskobu

PDF OLARAK İNDİR Yakında yaşamın karmaşık mekanizmalarını atomik çözünürlükte detaylı olarak elde edebiliriz. 2017 Nobel …

Bir Cevap Yazın

LinkedIn Auto Publish Powered By : XYZScripts.com