一种高度敏感的仪器从数百万年前死亡的化石生物中获取了强烈的生物荧光信号。 据其开发人员称，新的紧凑型彩色生物探测器在探测其他行星体上的生命迹象方面同样方便，因此可以在美国宇航局和其他航天机构的未来任务中发挥关键作用。
氨基酸、蛋白质、脂质甚至沉积岩等生物材料都会发出生物荧光信号，这些信号可以使用特殊的相机进行检测。 Compact Color Biofinder，由 阿努帕米斯拉 来自 夏威夷地球物理与行星学研究所 在 UH Manoa 海洋与地球科学与技术学院 (SOEST)，通过检测附着在岩石上的微量生物残留物来改进这些旧相机。 它还可以在几米的距离内工作并快速扫描大面积区域。
“Biofinder 的第一个版本是使用大型灵敏的 ICCD [增强型电荷耦合器件] 探测器制造的，”Misra 说。 “由于该仪器的信号非常强，我认为可以使用较小的彩色 CMOS 相机。 多亏了当今可用的灵敏、低光 CMOS 探测器，这现在成为可能。”
简单的工作原理
米斯拉说，Biofinder 的工作原理很简单 物理世界. 所有生物荧光的寿命都非常短，不到 20 纳秒，因此该系统首先使用脉冲宽度为几纳秒的扩展脉冲激光束照亮一个区域。 然后 CMOS 相机使用最短的曝光时间（1 µs 用于当前检测器）。 然后系统等待下一个激光脉冲重复测量。
“我们的激光器在一秒钟内发射 20 个激光脉冲，”米斯拉解释道。 “因此，该系统每秒需要 20 个图像帧并以视频速度运行。” 他补充说，在目标距离为一米的情况下，检测限低于 ppm 水平。
检测鱼类化石中的生物残留物
在他们的工作中，他们详细介绍了 自然的科学报告, Misra 及其同事研究了来自 绿河形成，它可以追溯到 56-33.9 万年前的始新世时代。 他们发现化石仍然含有相当数量的残留物，这意味着即使经过这么长时间，这种有机物在化石化过程中也没有完全被矿物质取代。
该团队通过使用一系列其他技术进行测量来支持 Biofinder 荧光图像的发现，包括拉曼和衰减全反射傅里叶变换红外 (ATR-FIR) 光谱、扫描电子显微镜 (SEM)、能量色散 X 射线光谱(SEM-EDS) 和荧光寿命成像显微镜 (FLIM)。
Misra 说，结果证实生物残留物可以存活数百万年，并且生物荧光成像可以有效地实时检测这些痕量残留物。
“对未来的 NASA 任务至关重要”
在其他行星上寻找生命——无论是存在的还是灭绝的——是行星探索任务的主要目标，研究人员希望他们的技术有朝一日能够成为旨在寻找遥远世界生物标志物的任务的一部分。 事实上，他们现在正在申请让他们的仪器空间合格。
“相互检测”将改善对地外文明的搜索
“如果将 Biofinder 安装在火星或其他行星上的漫游车上，我们将能够快速扫描大面积区域以检测过去生命的证据，即使该生物体很小，不容易用我们的眼睛看到，并且已经死了数百万年，”米斯拉说。 “我们预计，荧光成像对于美国宇航局未来探测有机物和其他行星体上是否存在生命的任务至关重要。”
研究合著者 Sonia J Rowley 补充说，Biofinder 的能力对于 NASA 的 行星保护计划，旨在检测出境航天器上的污染物，例如地球微生物，以及任何可能返回的地外生物危害。
