ESA

Die wachsende Resistenz gegen antimikrobielle und antimykotische Oberflächenbehandlungen ist ein weltweites Problem – und im Weltraum. Astronauten, die an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) leben und arbeiten, sind aufgrund ihrer begrenzten Umgebung und der grundlegenden sanitären Infrastruktur besonders anfällig für Infektionen. Unterschiedliche Luftströmungsgradienten und Temperaturen in einem geschlossenen Lebensraum fördern leicht die Entwicklung von Pilz- und Mikrobenwachstum.

Eine von TDE finanzierte Aktivität untersuchte zusammen mit dem Luxembourg Institute of Science and Technology alternative Möglichkeiten zu antimikrobiellen Oberflächenbehandlungen. Neue Oberflächenbehandlungen verzichten auf den Einsatz herkömmlicher Materialien, die Schwermetalle enthalten, die nachweislich auf der ISS ins Wasserkondensat gelangen, und basieren stattdessen auf Inhaltsstoffen biologischen Ursprungs. Biobasierte Beschichtungen sind sowohl nachhaltig als auch konstruktionssicher.

Es wurden nasse und trockene Oberflächen getestet, die mit einem Substrat aus Edelstahl oder Kaptonfolie beschichtet waren. Der Fokus lag auf Oberflächen, die sonst schwer zu erreichen, zu reinigen und zu ersetzen sind.

Drei verschiedene antimikrobielle Wirkstoffe, die alle in der Lebensmittelsicherheit und in biomedizinischen Anwendungen bekannt sind, wurden getestet, um Viren, Bakterien, Pilze und Parasiten abzutöten. Zinkoxid ist derzeit das bioverträglichste Oxid, basierend auf einem antimikrobiellen Breitbandwirkstoff. Weitere Möglichkeiten umfassen die biobasierten organischen Moleküle Chitosan und Lignin sowie antimikrobielle Peptide. Die verschiedenen Wirkstoffe wurden in drei verschiedene Beschichtungsmatrizen eingebettet, die derzeit in medizinischen Geräten und Gerüsten verwendet werden, und können problemlos für weltraumgestützte Anwendungen skaliert werden.

Die beiden vielversprechendsten Formulierungen waren die nass abgeschiedene Beschichtung auf PVA-Basis (Polyvinylalkohol) mit eingebetteten Lignin-Nanopartikeln und die plasmaabgeschiedene Beschichtung auf HMDSO-Basis (Hexamethyldisiloxan) ebenfalls mit eingebetteten Ligninpartikeln. Die Nassabscheidung mit einem Lösungsmittel ist die einfachste und ausgereifteste Technologie zur Oberflächenbeschichtung. Die Abscheidung bei Atmosphärendruck ohne Lösungsmittel sorgt für eine höhere mechanische Festigkeit. Nano-Musterung ist eine vielversprechende neue Technologie – bei der ein spezifisches Muster auf der Oberfläche angebracht wird, das die Bakterien bei Kontakt abtötet.

Das Verständnis der Verletzlichkeit und Vielfalt von Mikroben ist für zukünftige Raumfahrtaktivitäten zum Mond, zum Mars und darüber hinaus von entscheidender Bedeutung. Eine Folgeaktivität mit ESA-ExPeRT-Finanzierung wird die Weiterentwicklung selbstheilender antimikrobieller Beschichtungen für die Trinkwasserverteilung und in einer geschlossenen Habitatumgebung vorantreiben.

Der Vertrag 4000126324 wurde im Jahr 2022 geschlossen. Die Ergebnisse der Aktivität wurden auf dem ESA 2023 Technology Sharing Day vorgestellt. Die Aktivität führte auch zu zwei Eltern, die vom Luxembourg Institute of Science and Technology besetzt wurden und sich mit – leistungsstarken und dauerhaften biokompatiblen antibakteriellen Beschichtungen auf der Basis von Kolloiden und biobasierten antibakteriellen Wirkstoffen sowie – antimykotischen, antibakteriellen und biokompatiblen Beschichtungen auf der Basis von Kolloiden und biobasierten Wirkstoffen befassten. bezogene antibakterielle Wirkstoffe.

Danke das es Ihnen gefallen hat

Diese Seite hat Ihnen bereits gefallen, Sie können sie nur einmal liken!