Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Internationale rumstationstest viser, at en overfladebehandling kan hjælpe med at forhindre dannelse af biofilm i rummet

Nylige test udført på Den Internationale Rumstation (ISS) har vist effektiviteten af ​​en ny overfladebehandling til at forhindre dannelsen af ​​biofilm i rummet. Denne teknologi, udviklet af forskere ved NASA og University of Texas i Austin, giver betydelige konsekvenser for vedligeholdelsen af ​​rumfartøjets interiør, besætningens sundhed og langvarige rummissioner.

Biofilm er fællesskaber af mikroorganismer, der klæber til overflader og er indesluttet i en beskyttende matrix af selvproducerede ekstracellulære stoffer. De repræsenterer en betydelig udfordring i rummiljøer på grund af deres evne til at forringe rumfartøjskomponenter, kompromittere kritiske systemer og udgøre sundhedsrisici for astronauter. Dannelsen og persistensen af ​​biofilm i rummet forværres yderligere af faktorer som mikrotyngdekraft, øgede strålingsniveauer og tilstedeværelsen af ​​unikke mikroorganismer.

Overfladebehandlingen testet på ISS involverer et tyndt, ikke-giftigt lag af polydopamin, der modificerer materialernes overfladeegenskaber, hvilket gør dem mindre befordrende for biofilmdannelse. ISS-eksperimenterne simulerede de forhold, der blev fundet inde i et rumfartøj, og udsatte de behandlede og ubehandlede overflader for en række mikroorganismer, der vides at være til stede i rumfartøjets miljø, herunder bakterier som Staphylococcus aureus og Pseudomonas aeruginosa og svampe som Aspergillus niger.

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet npj Biofilms and Microbiomes, afslørede en signifikant reduktion i biofilmdannelse på overfladerne behandlet med polydopaminbelægningen. De behandlede overflader udviste op til 98 % reduktion i biofilmvækst sammenlignet med ubehandlede kontroller. Dette viser overfladebehandlingens potentiale til at mindske risiciene ved biofilm i rummet, hvilket sikrer et sikrere og mere hygiejnisk miljø for astronauter.

Undersøgelsen repræsenterer et vigtigt skridt fremad i udviklingen af ​​effektive strategier til forebyggelse af biofilm i rummet. Efterhånden som fremtidige rummissioner bliver mere og mere ambitiøse og involverer længere varigheder i rummet, vil forebyggelse og kontrol af biofilm spille en afgørende rolle i at beskytte astronauters sundhed og sikkerhed samt sikre pålideligheden af ​​rumfartøjssystemer. Evnen til at afbøde biofilmdannelse ved hjælp af overfladebehandlinger lover meget for fremtidige rumudforskningsmissioner.

Dr. Michael Roberts, en forsker involveret i undersøgelsen, fremhævede konsekvenserne af resultaterne:"Denne forskning giver væsentlig information til at designe materialer, der er modstandsdygtige over for biofilmdannelse, hvilket forbedrer bæredygtigheden og omkostningseffektiviteten af ​​langvarige rummissioner." Den vellykkede test af overfladebehandlingen på ISS baner vejen for yderligere forskning og udvikling af nye biofilmforebyggelsesteknologier til rumapplikationer.

Varme artikler