Les biofilms constituent un problème répandu dans l’espace en raison des conditions environnementales uniques, notamment la microgravité, les ressources limitées et le recyclage constant de l’air et de l’eau. Ces facteurs peuvent contribuer à la croissance et à la prolifération de micro-organismes, conduisant à la formation de biofilms sur diverses surfaces des engins spatiaux. Les biofilms peuvent constituer une menace importante pour la santé de l’équipage en provoquant des infections, en obstruant les systèmes et en dégradant les matériaux, soulignant ainsi la nécessité de stratégies efficaces de prévention des biofilms.
L'étude, dirigée par des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA et de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA), s'est concentrée sur un traitement de surface connu sous le nom de polydopamine (PDA). Le PDA est un matériau de revêtement polyvalent qui forme une fine couche adhésive sur les surfaces lorsqu'elle est exposée à une solution de dopamine. Les chercheurs ont émis l’hypothèse que le PDA pourrait être utilisé pour créer des surfaces antimicrobiennes en raison de sa capacité à modifier la chimie des surfaces, à réduire l’énergie de surface et à présenter des propriétés antimicrobiennes contre les souches bactériennes courantes.
Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont conçu une série d'expériences qui ont été menées dans l'installation d'évaluation des risques liés aux biofilms dans les fluides et surfaces de l'ISS (BRAFIS) à bord de l'ISS. BRAFIS est un système de bioréacteur autonome qui permet aux chercheurs d'étudier la formation et la croissance de biofilms dans des conditions de microgravité. Les chercheurs ont recouvert des lames de verre de PDA et les ont exposées à une communauté microbienne mixte similaire à celles trouvées dans les environnements des engins spatiaux.
Les résultats ont révélé que les surfaces revêtues de PDA réduisaient considérablement la formation de biofilm par rapport aux surfaces non revêtues. Le revêtement PDA a efficacement inhibé la fixation des cellules microbiennes aux surfaces et empêché le développement de biofilms matures. Les chercheurs ont attribué cet effet à la capacité du PDA à modifier l'hydrophobicité de la surface, à altérer les propriétés d'adhésion bactérienne et à libérer des composés antimicrobiens.
La démonstration réussie des capacités d'inhibition du biofilm du PDA dans des conditions de microgravité représente une avancée significative dans le domaine des surfaces antimicrobiennes pour les applications spatiales. L'étude met en évidence le potentiel du PDA en tant que traitement de surface viable pour atténuer les risques liés aux biofilms et garantir la sécurité et le bien-être des astronautes lors de missions spatiales de longue durée.
Des recherches et des tests supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l'efficacité et la durabilité à long terme des revêtements PDA dans les environnements spatiaux. De plus, les chercheurs prévoient d'étudier l'efficacité du PDA contre d'autres espèces microbiennes et d'explorer les effets synergiques potentiels lorsqu'ils sont combinés avec d'autres stratégies antimicrobiennes. En relevant ces défis, le développement de surfaces antimicrobiennes basées sur des PDA pourrait révolutionner la conception et les opérations des engins spatiaux, conduisant à des missions d'exploration spatiale plus sûres et plus efficaces.
