當宇航員大膽前進時,他們會留下很多東西。然而,細菌與它們共存。
極端的太空飛行條件會迫使這些細菌變硬,同時降低被壓迫的孤立機組人員的免疫防御能力。這些影響以及感染的風險會隨著任務(wù)的持續(xù)時間而增加。
現(xiàn)在,研究人員通過在國際空間站(ISS)上測試基于銀和釕的新型抗菌涂層,向深空探索又邁出了一小步。他們的研究發(fā)表在微生物學前沿。他們的研究表明,AGXX大大減少了表面上易受污染的細菌數(shù)量,并有助于保護未來的宇航員免受月球和火星的侵害。
完美的風暴。
微重力。宇宙輻射。心理壓力。國際空間站的當?shù)貤l件創(chuàng)造了一場完美的風暴,削弱了免疫系統(tǒng),增強了細菌,這可能會使其機組人員處于危險之中。
“太空飛行可以將無害的細菌轉(zhuǎn)化為潛在的病原體,”資深研究作者、柏林應(yīng)用科學大學的伊麗莎白格羅曼教授說?!熬拖駢毫蔂柮墒褂詈絾T容易受到感染一樣,他們攜帶的細菌會變得更堅硬——形成一層厚厚的保護涂層,并對抗生素產(chǎn)生耐藥性——而且更強大,繁殖和新陳代謝也更快?!?
更糟糕的是,負責這些新特征的基因可以通過直接接觸或在它們分泌的粘液“基質(zhì)”中很容易地在不同種類的細菌之間共享——創(chuàng)造了新的惡棍,史密斯式的。
一線希望
為了解決這個問題,格羅曼和他的同事在國際空間站易污染的表面測試了一種新的抗菌涂層AGXX:浴室門。
“AGXX含有銀和釕,這是由維生素衍生物調(diào)節(jié)的,可以殺死各種細菌以及一些真菌、酵母和病毒。這種效果類似于漂白——只是涂層是自我再生的,所以它永遠不會用完,”格勞曼解釋說。
從史前時代起,銀就被用來阻止微生物的生長。今天,從襪子到游泳池,什么都可以找到——這可能就是抗菌開始出現(xiàn)的原因。AGXX是復興這種古老抗菌藥物的最新嘗試之一。
一線希望
AGXX涂層被證明非常有效。
“在國際空間站暴露6個月后,AGXX涂層表面沒有發(fā)現(xiàn)細菌,”Grohmann報道。
即使在12個月和19個月時,也有12種細菌被回收-比裸鋼少80%。被測試的常規(guī)銀涂層只有輕微的抗菌效果,細菌數(shù)量比鋼減少了30%。
“隨著暴露時間的延長,一些細菌逃脫了抗菌作用??咕牧鲜且环N靜電表面,隨著時間的推移,死細胞、灰塵顆粒和細胞碎片會積累起來,干擾抗菌表面與細菌的直接接觸?!?
風化深空
“最重要的是,在任何表面上都沒有發(fā)現(xiàn)嚴重的人類病原體。因此,目前ISS工作人員的感染風險非常低,”Grohmann強調(diào)。
然而,所有的細菌分離物都可以形成用于免疫逃逸的粘性涂層,并且大多數(shù)細菌分離物對至少三種抗生素具有抗性。它們也可以共享負責任的基因。
“免疫抑制、細菌毒力和感染風險隨著太空飛行的持續(xù)時間而增加。如果我們想更長時間地嘗試火星和其他任務(wù),我們必須繼續(xù)開發(fā)新的方法來對抗細菌感染,”格羅曼總結(jié)道。
“就我們而言,我們正在繼續(xù)分析AGXX的抗菌性能,它最近出現(xiàn)在IBMP-NASA的SIRIUS 18/9聯(lián)合隔離任務(wù)中?!?
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