ESA

抗菌および抗真菌の表面処理に対する抵抗力の増大は、世界的、そして宇宙においても問題となっています。 国際宇宙ステーション (ISS) 内で生活し、働いている宇宙飛行士は、密閉された環境と基本的な衛生インフラのため、特に感染しやすい状態にあります。 密閉された生息地内で空気の流れの勾配と温度が変化すると、真菌や微生物の増殖が容易に促進されます。

TDE が資金提供した活動は、ルクセンブルク科学技術研究所と協力して、抗菌表面処理の代替可能性を調査しました。 新しい表面処理では、ISS の凝縮水に漏れることがわかっている重金属を含む従来の材料の組み込みを避け、代わりに生物由来の成分をベースにしています。 バイオベースのコーティングは持続可能であり、設計上安全です。

ステンレス鋼またはカプトンフォイルのいずれかの基板でコーティングされた湿った表面と乾燥した表面がテストされました。 焦点は、他の方法では手が届きにくく、掃除し、交換するのが難しい表面にありました。

食品安全および生物医学用途で知られている 3 つの異なる抗菌剤が、ウイルス、細菌、真菌、寄生虫を殺すかどうかテストされました。 酸化亜鉛は、現在最も生体適合性の高い酸化物であり、広域スペクトルの抗菌剤をベースとしています。 他の可能性としては、キトサンやリグニンのバイオソース有機分子、抗菌ペプチドなどが挙げられます。 さまざまな薬剤は、現在医療機器や足場で使用されている 3 つの異なるコーティング マトリックスに埋め込まれており、宇宙ベースの用途に合わせて簡単に拡張できます。

最も有望な 2 つの配合は、リグニン ナノ粒子が埋め込まれた湿式堆積 PVA (ポリビニル アルコール) ベースのコーティングと、同様にリグニン粒子が埋め込まれたプラズマ堆積 HMDSO (ヘキサメチルジシロキサン) ベースのコーティングでした。 溶剤を使用した湿式堆積は、表面コーティングのための最も単純かつ最も成熟した技術です。 溶剤を使用しない大気圧蒸着により、より高い機械的強度が得られます。 ナノパターニングは、接触時にバクテリアを殺す特定のパターンを表面に導入する、有望な新興技術です。

微生物の脆弱性と多様性を理解することは、将来の月、火星、そしてその先への宇宙飛行活動にとって重要です。 ESA ExPeRT 資金による後続の活動では、飲料水の配給や閉鎖された生息地環境向けの自己修復抗菌コーティングをさらに開発する予定です。

契約 4000126324 は 2022 年に終了しました。この活動の結果は、ESA 2023 Technology Sharing Day で発表されました。 また、この活動の結果、ルクセンブルク科学技術大学から2人の親が就任し、コロイドと生物由来の抗菌剤をベースにした高性能で耐久性のある生体適合性抗菌コーティング、およびコロイドと生体由来の抗菌剤をベースにした抗真菌性、抗菌性、生体適合性コーティングをカバーしました。調達した抗菌剤。

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