即使在国际空间站等地方,微生物(如细菌)也会产生被称为生物膜的保护性粘液簇。欧空局的生物膜实验由德国航空航天中心、德国航天中心和德国萨尔大学的研究人员进行,旨在了解重力如何影响这些生物膜。
目标是开发可以减少细菌污染的表面。
微生物污染是地球和太空中的一个重大问题,因为不受控制的微生物生长可能导致健康问题。在空间站的密闭环境中,这可能会导致宇航员呼吸道感染和过敏。此外,微生物还会腐蚀和降解空间站的关键设备和系统。
生物膜实验包括前往国际空间站的三项任务。在金属表面测试了三种类型的细菌,其中包括以其自然对抗微生物的能力而闻名的铜。
铜离子通过破坏细胞膜、干扰细胞过程并最终造成严重的细胞损伤来杀死细菌。图案化和发芽等表面修饰可进一步阻止细菌沉积。
图案化涉及创造独特的表面纹理或设计,使微生物难以粘附,而发芽则促进有益微生物的生长,以击败有害微生物。
Biofilms硬件由KayserItalia开发,用于国际空间站上的实验。它旨在研究受控条件下生物膜的形成。
它包括装有金属板、细菌、生长培养基的特殊容器,所有这些都是为了促进生物膜的生长,同时维持合适的研究环境。
该设计允许研究人员在设定的时间开始孵化。对于生物膜实验,该装置安装在欧空局哥伦布太空实验室内的一个小型实验室Kubik。
最后一次飞行
继2021年8月和2022年7月执行任务后,NASA的CRS-27任务于2023年3月15日从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射,将最后一组生物膜样本运送到空间站。
所有三项任务的结果将为这些抗菌表面对抗生物膜形成的效果提供全面的见解。
“太空任务中宇航员的健康和安全至关重要,了解生物膜的形成有助于减少细菌暴露。这些发现将有助于为未来的任务选择材料,”欧空局负责这项研究的有效载荷工程师JuttaKrause补充道。
“抗菌表面,就像我们生物膜实验中的那些,其应用超出了太空范围,在家庭、工业、医院和食品生产设施中很有价值,因为在这些地方,防止生物膜至关重要。”