麻省理工學(xué)院的研究人員將與科羅拉多大學(xué)博爾德分校的同事合作，進(jìn)行一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)計(jì)劃于11月2日發(fā)送到國(guó)際空間站(ISS)。該實(shí)驗(yàn)正在尋找解決內(nèi)表面生物膜形成的方法?？臻g站。這些難以殺死的細(xì)菌或真菌群落會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，并使宇航員生病。麻省理工新聞社要求機(jī)械工程教授克里帕·瓦拉納西(Kripa Varanasi)和博士生薩曼莎·麥克布萊德(Samantha McBride)描述計(jì)劃中的實(shí)驗(yàn)及其目標(biāo)。

問：首先，請(qǐng)告訴我們有關(guān)本研究旨在解決的問題。

瓦拉納西：生物膜在空間站的表面上生長(zhǎng)，這最初令我感到驚訝。他們?yōu)槭裁磿?huì)在太空中成長(zhǎng)?但這可能會(huì)危及關(guān)鍵設(shè)備(宇航服，水循環(huán)利用裝置，散熱器，導(dǎo)航窗等)的問題，并且還可能導(dǎo)致人類疾病。因此，需要對(duì)其進(jìn)行理解和表征，特別是對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的太空任務(wù)。

在Mir和Skylab等早期的太空站任務(wù)中，有宇航員在太空中生病。我不知道我們是否可以肯定地說這是由于這些生物膜造成的，但我們確實(shí)知道由于生物膜的生長(zhǎng)而導(dǎo)致設(shè)備故障，例如閥門堵塞。

過去有研究表明，生物膜實(shí)際上在空間中的生長(zhǎng)和積累比在地球上要多，這令人驚訝。它們變厚;他們有不同的形式。該項(xiàng)目的目的是研究生物膜如何在太空中生長(zhǎng)。他們?yōu)槭裁吹玫剿羞@些不同的形態(tài)?從本質(zhì)上講，這是由于沒有重力和其他驅(qū)動(dòng)力，例如對(duì)流。

我們還想考慮補(bǔ)救方法。您如何解決這個(gè)問題?在我們目前與UC Boulder的Luis Zea的合作中，我們正在研究存在和不存在重力的情況下，工程膜上生物膜的生長(zhǎng)情況。我們?yōu)槭惯@些生物膜生長(zhǎng)在不同的表面上，并應(yīng)用了在本實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)的一些技術(shù)，包括液體浸漬表面[LIS]和超疏水納米紋理化表面，我們研究了生物膜如何在其上生長(zhǎng)。我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過一年的實(shí)驗(yàn)，在地球上，LIS表面確實(shí)表現(xiàn)出色：與許多其他現(xiàn)有技術(shù)的基材相比，沒有生物膜的生長(zhǎng)。

問：那么您將在ISS上進(jìn)行的這項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)中尋找什么?

麥克布賴德：有跡象表明，細(xì)菌實(shí)際上可能會(huì)增加太空中的毒力，因此宇航員更容易生病。這很有趣，因?yàn)橥ǔ．?dāng)您想到細(xì)菌時(shí)，您會(huì)想到的東西是如此之小，以至于重力不應(yīng)該起那么大的作用。