Details

Der erste Vortrag trägt den Namen „Endgültige Integration und Tests des Triple Astrobiolab: Eine hybride Analyseanlage zum Nachweis von Leben“ und befasst sich mit der Entwicklung des TRIPLE AstroBioLab (ABL), angefangen bei  seiner modularen Konzeption hin zu einem vollständig integrierten, kompakten mobilen Labor.

Das im Rahmen der DLR-Initiative TRIPLE-LifeDetect entwickelte ABL dient dem Nachweis und der Charakterisierung mikrobiellen Lebens in subglazialem Wasser und fungiert als technologischer Teststand für die zukünftige Erforschung unterirdischer Ozeane auf eisigen Monden. Das System nimmt Wasserproben über eine standardmäßige Millipore® Sterivex™-Druckfiltereinheit auf und leitet sie in einen zweistufigen, automatisierten Analyseablauf weiter. Die erste Stufe umfasst eine zerstörungsfreie Screening-Pipeline, einschließlich Hellfeld-, Dunkelfeld- und Fluoreszenzmikroskopie, die durch Fluoreszenzspektroskopie ergänzt wird.

Die Screening-Ergebnisse dienen als Grundlage für eine „Human-in-the-Loop“-Entscheidung, ausgewählte Proben in die zweite (destruktive) Stufe weiterzuleiten, in der Ecosys-M-Massenspektrometrie und/oder Nanoporen-DNA-Sequenzierung zum Einsatz kommen. Angesichts der begrenzten Verfügbarkeit und der hohen Beschaffungskosten von subglazialen Proben stellt dieses hybride Betriebskonzept sicher, dass destruktive Methoden selektiv auf Proben mit hoher Priorität angewendet werden, wodurch unnötiger Arbeitsaufwand und Probenverbrauch minimiert werden. Der Status quo entspricht dem letzten technischen Meilenstein, vor dem Ende 2026 geplanten Einsatz, in der Antarktis.

Autoren

Atakan Tepecik, tepecikfh-aachen.de 
Ilya Digel, digelfh-aachen.de 

Alle: IfB, Aachen University of Applied Sciences, Juelich, Germany

Keywords

Atakan Tepecik, IlyaDigel, Vortrag, COSPAR, IfB, Institut für Bioengineering, FH Aachen, Triple, Astrobiolab, Analyseanlage, Nachweis von Leben, Lebensdetektion

Der zweite Vortrag: „Kompaktes Durchflussmikroskop mit Dunkelfeldtechnik zur automatisierten Erkennung von mikrobiellem Leben in Salzwasserproben“ befasst sich mit einem im Rahmen des TRIPLE AstroBioLab-Projekts entwickelten Durchflussmikroskops dessen automatisierter Dunkelfeldmikroskopie-Ansatz für die Analyse von Wasserproben unter extremen Umweltbedingungen konzipiert ist.

Die Mikroskopie ist nach wie vor eine wichtige Methode zum Nachweis von existierendem mikrobiellem Leben sowohl in terrestrischen als auch in außerirdischen aquatischen Umgebungen. Durch die Fokussierung auf morphologie- und beweglichkeitsbasierte Biosignaturen ermöglicht die Mikroskopie die Identifizierung von Indikatoren für Leben, die unabhängig von spezifischen biochemischen Prozessen sind, und erhöht damit die Robustheit für astrobiologische Missionen mit begrenztem Vorwissen über potenzielle Lebensformen.

Zur nahtlosen Integration in den analytischen Arbeitsablauf des TRIPLE AstroBioLab wurde ein kompakter Prototyp einer Dunkelfeldmikroskopie (11 × 7,5 × 20 cm³) entworfen, gebaut und getestet. Das System unterstützt den In-situ-Durchflussbetrieb mit gepulsten Durchflussraten und ermöglicht so ein frühzeitiges, zerstörungsfreies Screening zur Lebenserkennung. Sequentielle Bilddaten werden mithilfe von Change-Map-basiertem Partikel-Tracking und Präsenzmasken nachbearbeitet. Dieser datengesteuerte Ansatz kann Bilder für die manuelle Überprüfung oder Übertragung vorab auswählen und so den Bandbreitenbedarf reduzieren. Dadurch eignet er sich gut für analoge Feldkampagnen und zukünftige Fernerkundungen, einschließlich Missionen zu unterirdischen Ozeanen auf eisigen Monden. Erste Laboruntersuchungen zeigten, dass sowohl bewegliche als auch unbewegliche mikrobielle Analoga unter kontrastarmen Bedingungen zuverlässig erkannt wurden. Der Prototyp zeigte zudem eine stabile Leistung im Dauerbetrieb, was seine Eignung für automatisierte Langzeiteinsätze untermauert.
 

Autoren

Marc Urbach, urbachfh-aachen.de 
Atakan Tepecik, tepecikfh-aachen.de
Paul Ohlig, paul.ohligalumni.fh-aachen.de 
Ilya Digel, digelfh-aachen.de 

Alle: IfB, Aachen University of Applied Sciences, Juelich, Germany

Keywords

Marc Urbach, Ilya Digel, Vortrag, COSPAR, IfB, Institut für Bioengineering, FH Aachen, Triple, Astrobiolab, Kompaktes Durchflussmikroskop, Dunkelfeldtechnik, mikrobielles Leben, Salzwasserproben, Nachweis von Leben, Lebensdetektion