Людина і мікроби: хто кого?

Експлуатація Міжнародної космічної станції (МКС) опинилася під загрозою. Причина - найнебезпечніші мікроби, здатні завдавати шкоди металам і навіть полімерам, заявив віце-президент РАН Анатолій Григор'єв. Було виявлено більше 75 видів небезпечних мікроорганізмів, серед яких гриби, патогенні бактерії і викликають біокоррозія мікроби-технофіли.

Мікроби накинулися на кабель

Така мікрофлора може псувати приладові панелі і інші полімерні покриття, включаючи навіть ізоляцію проводів. Поширення осередків деградації матеріалів і масове розмноження мікроорганізмів здатне вивести з ладу бортову апаратуру. Небезпеки у вигляді інфекційних захворювань можуть піддатися і члени екіпажу станції, оскільки мікроби здатні виробляти отруйні токсини. Фахівці відзначають, що раніше вже стикалися з подібною проблемою під час роботи на орбітальній станції "Мир".

Тоді вчені виявили на ній відразу 300 різних видів мікроорганізмів, небезпечних для техніки і космонавтів. Занесені на борт, імовірно, з вантажами, мікроби тут взялися в буквальному сенсі поїдати кабель космічної станції. На МКС зараз працює екіпаж 30 - 31-й тривалої експедиції, до складу якого входять шість осіб, троє з них - росіяни. Напередодні до станції пристикувався космічний вантажівка, що доставив космонавтам овочі, фрукти і консерви. Вчені з Росії вже не перший рік працюють над створенням засоби для боротьби з мікробами в космосі. Найближчим часом на МКС планується доставити спеціальну установку "Альфа". Принцип її дії полягає у впливі на мікроби ультрафіолетом. Поки ж "війна" з ними ведеться за допомогою спеціальних рідин, якими обробляють станцію.

Все почалося з Марса

Нагадаємо, що за розробку установки "Альфа" в 2010 році її творці отримали премію уряду РФ. Аналогів у світі у "Альфи" немає, без неї, зокрема, неможливо уявити тривалі польоти до інших планет. Цей винахід виросло з оборонки. Воно було покликане допомогти в боротьбі з американською системою СОІ, але сьогодні, на "громадянці" російські установки "Альфа" працюють у космічній медицині та охороні здоров'я. Причому не тільки на батьківщині, але і в США, Ізраїлі і ЮАР. Все почалося з Марса. Тоді в 90-і роки готувався політ російських апаратів до Червоної планети і висадка на неї марсоходів. Але саме з ними вийшла заминка. За міжнародними вимогами ця техніка повинна бути абсолютно чистою, щоб не занести на планету земну "бруд" - усілякі мікроби, бактерії, віруси і т. Д.

Стерильність і повинна була забезпечити установка "Альфа". Але після того як виявилося, що політ на Марс м'яко сказати "переноситься", пристрій вирішили перенаправити на боротьбу зі шкідливими мікроорганізмами в земних умовах. Виявилося, що це справжнісінька інновація, на яку є великий попит. Справа в тому, що Всесвітня організація охорони здоров'я давно б'є на сполох: люди, потрапивши в лікарні з одними захворюваннями, заражаються тут ще й іншими. Нерідко навіть більш небезпечними. У провідних країнах світу частота лікарняних інфекцій становить 8-40 відсотків, а, наприклад, в США економічний збиток від них наближається до 20 мільйонам доларів. У Росії число таких "вторічек" - 2-3 мільйони на рік. Особливо вразливі пологові відділення та установи допомоги породіллі.

Вчені "Бауманки" вирішили проблему

Винуватці - різні стафілококи і стрептококи, туберкульозні і кишкові палички, суперечки, цвіль і т. Д. Війна з ними йде давно і з перемінним успіхом. Зброя - бактерицидні лампи на ртуті, які випромінюють ультрафіолет. Він б'є точно в ДНК шкідника, позбавляючи його здатності розмножуватися. Все було б прекрасно, але такі лампи випромінюють світло всього однієї довжини хвилі - 254 нанометра. І мікросвіт до неї пристосовується, виробляючи ферменти, які відновлюють пошкодження в ДНК.

Тому ефективність боротьби поступово падає. А є мікроорганізми, скажімо, цвіль або суперечки, проти яких ртутні лампи малоефективні. Тому доводиться час обстрілу збільшувати до декількох годин, однак до повної капітуляції нерідко справа так і не доходить. Вчені "Бауманки" кардинально вирішили проблему. Говорячи образно, замість того, щоб стріляти не з одного знаряддя, з фіксованою довжиною хвилі, "Альфа" дає залп відразу з багатьох, випромінюючи світло практично по всьому діапазону ультрафіолету від 200 до 400 нанометрів. До такої масової атаці жоден з мікроорганізмів не може пристосуватися. До того ж інтенсивність впливу збільшена в 100 тисяч разів, що дозволило знизити дози і час опромінення.

Яскравість потужніше, ніж у сонця

Експерименти в Інституті медико-біологічних проблем РАН показали, що "Альфа" пригнічує всі види небезпечних мікроорганізмів. Чи не залишаючи їм жодних шансів, оскільки спрацьовують одразу декілька механізмів знищення: пропалюється мембрана клітини, руйнується ядро, пошкоджується ДНК. У підсумку ефективність сягає 99,9 відсотка. Так, для повного знезараження (навіть цвілі!) В приміщенні в 100 кубічних метрів вистачає трьох хвилин. "Серце" установки - потужна ксенонова лампа, в якій на частки секунди запалюється плазма. Її яскравість в кілька разів потужніше, ніж у Сонця. Це випромінювання і вбиває всі шкідливі мікроорганізми.

Сьогодні різні модифікації "Альфи" вже успішно працюють в десятках клінік країни, зокрема, в Російському онкологічному науковому центрі ім. Блохіна, Московському НДІ онкології ім. Герцена, Інституті хірургії ім. Вишневського та багатьох інших.

Крім того, "Альфа" зможе допомогти в боротьбі з тероризмом. Випробування показали, що її промені здатні нейтралізувати віруси сибірської виразки, а також самі різні види хімічних отруйних речовин.

А все-таки "Альфа" на Марс полетить

Зараз автори знову звернулися до сфери, з якою колись починали, - космонавтиці. Справа в тому, що орбітальна станція - це досить сприятливе середовище для різних мікроорганізмів, які можуть бути занесені сюди з доставляються вантажами. Скажімо, в мікрофлорі орбітальних комплексів "Салют", "Світ", МКС вчені виявили близько 300 видів бактерій і мікроскопічних грибів, шкідливих і для людини, і для техніки. Досить згадати, як на станції "Мир" мікроорганізми почали поїдати кабель. Серйозні проблеми для космічної техніки вони створили і на МКС. До кінця цього року планується доставка "Альфи" на МКС, яка літає вже близько 10 років. А попереду ще 20-25 років польоту і ціла серія наукових експериментів, для яких потрібно стерильна середу. Значить, станцію треба грунтовно чистити.

Зараз це робиться за допомогою спеціальних рідин, якими протирають поверхні. Однак є чимало зон, куди руці людини важко дістатися. І тут промінь світла буде поза конкуренцією. Поки ж "Альфа" обробляє на Землі відправляються на МКС матеріали та їжу. Але вона вже готується до міжпланетних польотів, беручи участь в експерименті "Марс-500". Хоча її ще немає на борту земного корабля, але перед входом туди групи дослідників відсіки оброблялися потужними спалахами світла. Майже напевно, що на шляху до Червоної планети "Альфа" опиниться в арсеналі майбутнього екіпажу. (За матеріалами utro. Ru)

Різне