Biofilmer är gemenskaper av mikroorganismer som fäster vid ytor och är inneslutna i en skyddande matris av egenproducerade extracellulära ämnen. De utgör en betydande utmaning i rymdmiljöer på grund av deras förmåga att försämra rymdfarkostskomponenter, kompromissa med kritiska system och utgöra hälsorisker för astronauter. Bildandet och beständigheten av biofilmer i rymden förvärras ytterligare av faktorer som mikrogravitation, ökade strålningsnivåer och närvaron av unika mikroorganismer.
Ytbehandlingen som testas på ISS involverar ett tunt, giftfritt lager av polydopamin som modifierar ytegenskaperna hos material, vilket gör dem mindre gynnsamma för biofilmbildning. ISS-experimenten simulerade de förhållanden som finns inuti en rymdfarkost, och exponerade de behandlade och obehandlade ytorna för en mängd olika mikroorganismer som är kända för att finnas i rymdfarkostmiljön, inklusive bakterier som Staphylococcus aureus och Pseudomonas aeruginosa och svampar som Aspergillus niger.
Resultaten, publicerade i tidskriften npj Biofilms and Microbiomes, avslöjade en signifikant minskning av biofilmbildning på de ytor som behandlats med polydopaminbeläggningen. De behandlade ytorna uppvisade upp till 98 % minskning av biofilmtillväxt jämfört med obehandlade kontroller. Detta visar ytbehandlingens potential för att minska riskerna med biofilmer i rymden, vilket säkerställer en säkrare och mer sanitär miljö för astronauter.
Studien representerar ett viktigt steg framåt för att utveckla effektiva strategier för förebyggande av biofilm i rymden. När framtida rymduppdrag blir allt mer ambitiösa och involverar längre varaktigheter i rymden, kommer förebyggande och kontroll av biofilmer att spela en avgörande roll för att skydda astronauternas hälsa och säkerhet, samt säkerställa tillförlitligheten hos rymdfarkostsystemen. Förmågan att mildra biofilmbildning med ytbehandlingar lovar mycket för framtida rymdutforskningsuppdrag.
Dr Michael Roberts, en forskare som är involverad i studien, lyfte fram konsekvenserna av resultaten:"Denna forskning ger viktig information för att designa material som är resistenta mot biofilmbildning, vilket förbättrar hållbarheten och kostnadseffektiviteten för långvariga rymduppdrag." Den framgångsrika testningen av ytbehandlingen på ISS banar väg för ytterligare forskning och utveckling av nya biofilmsförebyggande teknologier för rymdtillämpningar.
