Najít cizí život, to není jen tak. Máme jen velmi neurčitou představu, jak by asi mohl vypadat. Naše současné technologie, s nimiž mimozemský život hledáme, obvykle spoléhají na chemickou detekci. Ta ale může být úplně mimo, pokud by cizí život měl jinou chemii, než jakou od něj očekáváme. Proto by nebylo špatné mít po ruce ještě další možnosti, které by se na chemii při hledání cizího života nespoléhaly. Vědci ze Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL) se velmi lišácky rozhodli využít k detekci mikroorganismů neznámého chemického složení jejich pohyb.
Giovanni Longo a jeho kolegové vyvinuli extrémně citlivý a zároveň jednoduchý nanomechanický detektor, který vychází z již existujících technologií. Podle publikace v PNAS se jim už povedlo detekovat bakterie, kvasinky a také nádorové buňky, což jejich detekční systém předurčuje nejen k hledání mimozemských forem života, ale také například ke snadnému a rychlému testování léků.
Vývojáři využili klíčový trik technologie mikroskopie atomárních sil, která slouží k trojrozměrnému zobrazování povrchů ve vysokém rozlišení. V mikroskopii atomárních sil se k analýze povrchu využívá velmi ostrý hrot, který je upevněn na ohebném nosníku (anglicky a někdy i česky cantilever), jehož pohyby čte zařízení vytvářející obraz povrchu. Právě takový nosník si v nanoměřítku vyrobili Longo a spol. a detekují s ním pohyb buněk. Na rozdíl od mikroskopie atomárních sil se zkoumaný vzorek dotýká přímo nanonosníku. Když je to živá bakterie, tak se alespoň trochu hýbe. S ní se hýbe i nanonosník a laserové čtecí zařízení to zaznamená jako sérii vibrací, které představují stopu života.
Longův tým své nanomechanické detektory úspěšně otestoval na jednotlivých bakteriích, kvasinkách a také myších i lidských buňkách. Pak došlo na vzorky půdy odebrané kolem kampusu Švýcarského federálního technologického institutu a také na vzorky z blízké řeky Sorge. I v těchto vzorcích vývojáři zachytili vibrace odpovídající živých buňkám. Když vzorky spolehlivě otrávili, aby v nich nezůstalo nic živého, tak vibrace života ustaly.
Zásadní předností nanomechanického detektoru Longa a spol. je, že jsou úplně nezávislé na chemickém složení zkoumaných vzorků. Proto jsou velice univerzální a mohou být použity jak k testování chemikálií, tak i ke hledání mimozemského života a také ke všemu možnému mezi tím. Vývojáři si představují velké soustavy takových nanomechanických detektorů, které by byly ve výbavě robotických průzkumníků cizích světů. Věří, že bychom s jejich pomocí mohli objevit i formy života založené na jiné chemii, třeba v metanových jezírcích na Titanu. Samozřejmě, pokud se budou hýbat nějakým srozumitelným způsobem. Prozatím si nanomechanické detektory života mohou užít třeba farmaceutické společnosti, které by s nimi podle všeho mohly mnohem intenzivněji než dnes hledat nová antibiotika anebo protinádorové léky.
Video: Nanosensor detects tiny vibrations. Kredit: EPFL.
Literatura
EPFL 29. 12. 2014, PNAS online 29. 12. 2014, Wikipedia (Atomic force microscopy).