Теги → микробы

На МКС учатся находить микробы с помощью «электронного носа»

На Международной космической станции (МКС) проходит эксперимент по поиску бактерий и грибков с помощью специального «электронного носа».

NASA

NASA

«Для того, чтобы бороться с бактериями и грибами, нужно выяснить, где они находятся, в каком количестве, а только после этого применять средства дезинфекции. Наш эксперимент Электронный нос" направлен на поиски методики экспресс-оценки микробного загрязнения поверхностей межпланетных космических объектов», — сообщил ТАСС старший научный сотрудник лаборатории микробиологии среды обитания и противомикробной защиты Института медико-биологических проблем РАН Сергей Харин.

В настоящее время российские космонавты проводят второй этап эксперимента, который завершится весной 2018 года. За это время состоится 12 сеансов с измерением загрязнения в пяти труднодоступных местах МКС (за панелями и аппаратурой) и пяти легкодоступных местах (пол, потолок, поверхность санузла, зеркало).

NASA

NASA

«Электронный нос» представляет собой устройство на сгибаемой насадке, позволяющей проводить измерения в труднодоступных местах. Его работа основана на на электрохимических принципах. В устройстве имеется 10 сенсоров, каждый из которых чувствителен к определённой группе химических веществ. Каждой конкретной группе бактерий и грибов присущ определённый состав выделяемых в атмосферу низкомолекулярных органических веществ. И благодаря этому «электронный нос» поможет установить таксономическую (к какому виду и роду относится микроб) группу и уровень загрязнения.

«Сейчас на МКС штатная процедура (эксперимента) заключается во взятии проб воздуха, которые закрывают в чашках Петри и спускают на Землю на кораблях „Союз“. Два контрольных эксперимента, когда космонавтами с этих же мест брались мазки, с высокой точностью совпали с нашими результатами», — рассказал Харин.

В Израиле с помощью устройств, улавливающих запах, ищут взрывчатку, в Колумбии — наркотики, а российские ученые впервые использовали их для микробиологических целей. Благодаря «электронному носу» на МКС были обнаружены скопления бактерий или грибов на столе, зеркале в каюте, на крышке ассенизационно-санитарного устройства, на беговой дорожке.

Обнаружены микроорганизмы, устойчивые к неблагоприятным факторам космоса

Российские исследователи по результатам космического эксперимента «Тест» обосновали необходимость установления новой верхней границы биосферы Земли.

Эксперимент «Тест» проводится с 2010 года. Российские космонавты во время внекорабельной деятельности собрали 19 проб пыли с поверхности Международной космической станции (МКС). Для этого применялось специальное устройство, обеспечивающее стерильность и гермоизоляцию образцов вплоть до передачи их в лаборатории на Земле, где производится тщательный анализ.

В результате, на орбите МКС — на высоте около 400 км — обнаружены жизнеспособные споры и фрагменты ДНК микроорганизмов, устойчивые к неблагоприятным факторам космоса. В частности, исследования дважды показали наличие в образцах представителей родов Mycobacteria и Delftia; семейства Comamonadaceae порядка Burkholderiales, которые являются представителями типичных наземных и морских родов бактерий. Кроме того, в экспериментах разных лет были выявлены фрагменты ДНК Mycobacteria как маркера гетеротрофного морского бактериопланктона, обитающего в Баренцевом море, ДНК экстремофильной бактерии Delftria и пр.

Полученные экспериментальные данные о химическом составе проб мелкодисперсной осадочной среды на поверхности МКС позволили сделать вывод о геохимическом составе космической пыли на высоте 400 км над поверхностью Земли и его источниках. По мнению учёных, это доказывает гипотезу о внешнем тропосферном источнике живых организмов и позволяет предполагать возможность переноса аэрозольного вещества из тропосферы на высоты ионосферы.

«Кроме того, результаты исследования подтверждают гипотезу о существовании механизма "ионосферного лифта", осуществляющего перенос тропосферного аэрозоля с поверхности Земли в верхнюю ионосферу. Это означает, что воздействие аэрозоля на климат не ограничивается известными эффектами в тропосфере и стратосфере», — пишет Роскосмос. 

На борту МКС обнаружены опасные микробы

В ходе научно-практической конференции, открывшейся в понедельник, 23 апреля, в Москве, вице-президент Российской академии наук (РАН) Анатолий Григорьев сообщил, что на борту Международной космической станции обнаружены опасные микроорганизмы, активность которых может привести к выходу из строя бортового оборудования.

Академик не уточнил, каким образом микробы попали на борт станции и насколько сильно они могут повредить ее оборудование, отметив лишь, что подобные сложности возникали и на орбитальной станции «Мир». По словам ученого, обнаруженные микроорганизмы способны поражать не только металлы, но и полимеры.

Несомненно, утверждать сейчас, что станция обречена на скорый выход из строя, никаких оснований нет. Кроме того, по данным Института медико-биологических проблем РАН, в рамках эксперимента «Марс-500» проводилось тестирование российских дезинфицирующих препаратов, «созданных на основе передовых нанобиотехнологий и обладающих выраженным антимикробным эффектом, а также антикоррозийной активностью», которые после проведения дополнительных исследований могут быть применены для борьбы с пагубной для оборудования и конструкций станции микроскопической «живностью».

Материалы по теме:

Как защитить космос от земных микробов?

Кампания по поиску жизни за пределами нашей планеты продолжается. Если когда-либо она будет обнаружена, есть вероятность, что местом её происхождения окажется… Земля. С каждым отправляющимся в космос аппаратом свой дом покидают миллионы микроорганизмов. NASA планирует осуществить в будущем миссию Mars Sample Return Mission на красную планету, и предотвращение перекрёстного загрязнения – это важнейшая задача. Но меры защиты применяются и в сегодняшних полётах.
Миссия на Марс
"Если земные организмы попадут на Марс, смогут ли они там выжить и развиваться?" – задаётся вопросом профессор факультета микробиологии и наук о клетках в Университете Флориды (University of Florida) Уэйн Николсон (Wayne Nicholson). Пока результаты исследований показывают, что не смогли бы. Но даже если так, программа NASA по препятствованию путешествиям микроскопических попутчиков необходима, чтобы удостовериться в отсутствии вероятности заселения новых пространств и миров знакомыми землянам бактериями. Не менее существенна и проблема "обратного загрязнения", когда чужеродная жизнь может вернуться с космическим аппаратом на Землю и подействовать на биосферу непредвиденным образом. По словам занимающейся этими вопросами в NASA Катарины Конли (Catharine Conley), первична всё же задача уберечь собственный мир. До сих пор образцы с внеземных космических тел, где могла бы быть жизнь, не доставлялись, поэтому с практической точки зрения обеспокоенность касается будущего.
Викинг-1
"Викинг-1" в чистой комнате. Аппарат преодолел 460 млн км и совершил посадку на Марс в 1976 году
"Обратное загрязнение" стало основной заботой ещё на этапе планирования межпланетных миссий. После запуска Советским Союзом в 1957 году первого спутника Международный научный совет (International Council for Science) основал Комитет космических исследований (Committee on Space Research, COSPAR) для продвижения международных космических программ. Одной из сфер ответственности организации стала программа защиты планеты. Соглашение об открытом космосе от 1967 года формально задекларировало принципы участия всех наций в изучении внеземного пространства. Согласно этому документу, любая активность за пределами планеты, включая Луну и другие тела, должна учитывать и предотвращать биологическое загрязнение. В марте этого года астронавты на Международной космической станции (МКС) провели эксперимент LOCAD-PTS Exploration – первое испытание технологии такой защиты. С перчаток астронавтов были взяты образцы и проверены на наличие микроорганизмов. Таковых не обнаружили, но нашли в нескольких местах глюканы, которые входят в состав грибковых.
Внеземные микроорганизмы
Возможно, это окаменелые микроорганизмы с Марса, жившие там 3,6 млрд лет назад
Защитные процедуры определены двумя факторами: типом миссии (пролёт над объектом, орбитальная, спускаемый аппарат или роботизированный вездеход) и вероятностью наличия жизни в пункте назначения. В соответствии с этими критериями миссии может быть присвоена одна из пяти категорий. Пятая достаётся программам с возвращением техники на Землю. Как только категория установлена, NASA использует различные процедуры уменьшения количества микробного материала на кораблях. Все процессы происходят в чистых комнатах, сконструированных с применением специальных систем подачи воздуха, обеспечивающих его фильтрацию. Но прежде, чем будет проведена очистка, учёные берут образцы спор с корабля. Из собранных экземпляров выращиваются колонии, и с помощью сложных алгоритмов рассчитывается общий уровень загрязнения. Что касается метода стерилизации, применяется сухая тепловая обработка. Она включает чистку космического аппарата и воздействие температурой выше 112° С в предназначенной для этих целей печи в течение 30 часов. Та же методика применялась для "Викингов" в 1970-х годах. В результате количество спор снижается с 300 на м2 до 0,03. Этот уровень считается безопасным. Однако в будущем потребуются более строгие меры, технологии для которых уже разрабатываются. Одна из них носит название пробы на лизаты амебоцитов мечехвоста (Limulus Amebocyte Lysate, LAL) – поиск присутствия материалов, из которых состоят стенки клеток микробов. Метод используется в фармакологии, потому как он высокочувствителен, быстр и реагирует на живые и мёртвые организмы. Вторая техника – проба на аденозин трифосфат (Adenosine Triphosphate, ATP) – определяет ATP, являющийся источником энергии всех клеток. Она также способна найти живые и мёртвые клетки, а потому является отличным индикатором загрязнения. Но даже после тщательных процедур миллионы микробов попадают в космос. Как могут учёные быть уверены, что найденная на другой планете жизнь не окажется результатом загрязнения? Для идентификации потенциального внеземного организма NASA имеет коллекцию образцов, собранных в ходе предыдущих миссий (таких как "Викинг"), с которыми можно сравнить обнаруженные кандидаты на жизненную форму. Основанные на ДНК тесты позволяют исключить вероятность, что истинный дом внеземных микроорганизмов – Земля. Другими словами, их ДНК будет отличаться от таковой любого известного существа, если она вообще есть. Материалы по теме: - LIFE отправит жизнь в глубокий космос;
- Virgin Galactic займется запуском спутников;
- Космический туризм: путевка в другой мир.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥