ESA

La creciente resistencia a los tratamientos de superficie antimicrobianos y antifúngicos es un problema mundial, y en el espacio. Los astronautas que viven y trabajan a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) son especialmente vulnerables a la infección debido a su entorno confinado y su infraestructura sanitaria básica. La variación de los gradientes de flujo de aire y las temperaturas en un hábitat cerrado promueve fácilmente el desarrollo de hongos y microbios.

Una actividad financiada por TDE, junto con el Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo, investigó posibilidades alternativas a los tratamientos superficiales antimicrobianos. Los nuevos tratamientos de superficie evitaron incorporar materiales convencionales que contienen metales pesados, que se ha demostrado que se filtran en el agua condensada en la ISS, y en su lugar se basan en ingredientes de origen biológico. Los recubrimientos de base biológica son sostenibles y seguros por diseño.

Se probaron superficies húmedas y secas, recubiertas con un sustrato de acero inoxidable o lámina Kapton. La atención se centró en superficies que de otro modo serían difíciles de alcanzar, limpiar y reemplazar.

Se probaron tres agentes antimicrobianos diferentes, todos conocidos en seguridad alimentaria y aplicaciones biomédicas, para matar virus, bacterias, hongos y parásitos. El óxido de zinc es actualmente el óxido más biocompatible, basado en un agente antimicrobiano de amplio espectro. Otras posibilidades incluyen las moléculas orgánicas de origen biológico de quitosano y lignina, y péptidos antimicrobianos. Los diferentes agentes se integraron en tres matrices de recubrimiento diferentes que se utilizan actualmente en dispositivos médicos y andamios, y se pueden escalar fácilmente para aplicaciones espaciales.

Las dos formulaciones más prometedoras fueron el recubrimiento a base de PVA (alcohol polivinílico) depositado en húmedo con nanopartículas de lignina incrustadas, y el recubrimiento a base de HMDSO (hexametildisiloxano) depositado en plasma también con partículas de lignina incrustadas. La deposición húmeda, con un solvente, es la tecnología más simple y madura para el recubrimiento de superficies. La deposición a presión atmosférica, sin disolvente, proporciona una mayor resistencia mecánica. El nano-patrón es una tecnología emergente prometedora, en la que se introduce un patrón específico en la superficie que mata las bacterias al contacto.

Comprender la vulnerabilidad y la diversidad de los microbios es fundamental para las futuras actividades de vuelos espaciales a la Luna, Marte y más allá. Una actividad de seguimiento con fondos de ESA ExPeRT seguirá desarrollando recubrimientos antimicrobianos autorregenerables para la distribución de agua potable y en un entorno de hábitat cerrado.

El contrato 4000126324 se cerró en 2022. Los resultados de la actividad se presentaron en el Technology Sharing Day de ESA 2023. La actividad también resultó en dos padres ocupados por el Instituto de Ciencia y Tecnología de Luxemburgo, que cubren - recubrimientos antibacterianos biocompatibles duraderos y de alto rendimiento basados ​​en coloides y agentes antibacterianos de origen biológico y - recubrimientos antifúngicos, antibacterianos y biocompatibles basados ​​en coloides y bio- agentes antibacterianos de origen.

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