Zea, Luis und Nisar, Zeena und Rubin, Phil und Cortesao, Marta und Luo, Jiaqi und McBride, Samantha A. und Moeller, Ralf und Klaus, David und Müller, Daniel und Varanasi, Kripa K. und Muecklich, Frank und Stodieck, Louis (2018) Design of a spaceflight biofilm experiment. Acta Astronautica, 148, Seiten 294-300. Elsevier. doi: 10.1016/j.actaastro.2018.04.039. ISSN 0094-5765.
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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.04.039
Kurzfassung
Biofilm growth has been observed in Soviet/Russian (Salyuts and Mir), American (Skylab), and International (ISS) Space Stations, sometimes jeopardizing key equipment like spacesuits, water recycling units, radiators, and navigation windows. Biofilm formation also increases the risk of human illnesses and therefore needs to be well understood to enable safe, long-duration, human space missions. Here, the design of a NASA-supported biofilm in space project is reported. This new project aims to characterize biofilm inside the International Space Station in a controlled fashion, assessing changes in mass, thickness, and morphology. The space-based experiment also aims at elucidating the biomechanical and transcriptomic mechanisms involved in the formation of a “column-and-canopy” biofilm architecture that has previously been observed in space. To search for potential solutions, different materials and surface topologies will be used as the substrata for microbial growth. The adhesion of bacteria to surfaces and therefore the initial biofilm formation is strongly governed by topographical surface features of about the bacterial scale. Thus, using Direct Laser-Interference Patterning, some material coupons will have surface patterns with periodicities equal, above or below the size of bacteria. Additionally, a novel lubricant-impregnated surface will be assessed for potential Earth and spaceflight anti-biofilm applications. This paper describes the current experiment design including microbial strains and substrata materials and nanotopographies being considered, constraints and limitations that arise from performing experiments in space, and the next steps needed to mature the design to be spaceflight-ready.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Design of a spaceflight biofilm experiment | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 23 April 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Acta Astronautica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 148 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1016/j.actaastro.2018.04.039 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | Seiten 294-300 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0094-5765 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Bacteria; Fungi; Pseudomonas aeruginosa; Penicillium rubens; Direct laser-interference patterning (DLIP); Lubricant-impregnated surface (LIS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Vorhaben Strahlenbiologie (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 29 Jun 2018 10:13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 28 Jun 2023 13:10 |
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