Siems, Katharina and Müller, Daniel W. and Maertens, Laurens and Ahmed, Aisha and Van Houdt, Rob and Mancinelli, Rocco L. and Baur, Sandra and Brix, Kristina and Kautenburger, Ralf and Caplin, Nicol and Krause, Jutta and Demets, Rene and Vukich, Marco and Tortora, Alessandra and Roesch, Christian and Holland, Gudrun and Laue, Michael and Mücklich, Frank and Moeller, Ralf (2022) Testing Laser-Structured Antimicrobial Surfaces Under Space Conditions: The Design of the ISS Experiment BIOFILMS. Frontiers in Space Technologies, 2, p. 773244. Frontiers Media S.A.. doi: 10.3389/frspt.2021.773244. ISSN 2673-5075.
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Official URL: http://dx.doi.org/10.3389/frspt.2021.773244
Abstract
Maintaining crew health and safety are essential goals for long-term human missions to space. Attaining these goals requires the development of methods and materials for sustaining the crew’s health and safety. Paramount is microbiological monitoring and contamination reduction. Microbial biofilms are of special concern, because they can cause damage to spaceflight equipment and are difficult to eliminate due to their increased resistance to antibiotics and disinfectants. The introduction of antimicrobial surfaces for medical, pharmaceutical and industrial purposes has shown a unique potential for reducing and preventing biofilm formation. This article describes the development process of ESA’s BIOFILMS experiment, that will evaluate biofilm formation on various antimicrobial surfaces under spaceflight conditions. These surfaces will be composed of different metals with and without specified surface texture modifications. Staphylococcus capitis subsp. capitis, Cupriavidus metallidurans and Acinetobacter radioresistens are biofilm forming organisms that have been chosen as model organisms. The BIOFILMS experiment will study the biofilm formation potential of these organisms in microgravity on the International Space Station on inert surfaces (stainless steel AISI 304) as well as antimicrobial active copper (Cu) based metals that have undergone specific surface modification by Ultrashort Pulsed Direct Laser Interference Patterning (USP-DLIP). Data collected in 1 x g has shown that these surface modifications enhance the antimicrobial activity of Cu based metals. In the scope of this, the interaction between the surfaces and bacteria, which is highly determined by topography and surface chemistry, will be investigated. The data generated will be indispensable for the future selection of antimicrobial materials in support of human- and robotic-associated activities in space exploration.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/148004/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Testing Laser-Structured Antimicrobial Surfaces Under Space Conditions: The Design of the ISS Experiment BIOFILMS | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 3 January 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Frontiers in Space Technologies | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3389/frspt.2021.773244 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | p. 773244 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Frontiers Media S.A. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2673-5075 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | biofilms, direct laser interference patterning technique (DLIP), contamination (equipment), antimicobial, surfaces | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project ISS LIFE 2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Radiation Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 10 Jan 2022 08:23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 16 Apr 2024 04:13 |
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