Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Микробиологический мониторинг
Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Изучение характера формирования и распространения микроорганизмов в обитаемых отсеках МКС
Цель эксперимента:

Цель эксперимента «Микробиологический мониторинг» - получение новых данных о формировании сообществ микроорганизмов в воздушной среде и на поверхностях интерьера и оборудования Международной космической станции.

 

Описание эксперимента:

Известно, что по мере возрастания продолжительности работы экипажа на борту орбитальных комплексов и общих сроков их непрерывной эксплуатации существенно возрастает значение эколого- гигиенических проблем обитаемости космических объектов, среди которых важнейшее место занимает микробиологический фактор.

Стремясь создавать и поддерживать в космическом объекте адекватную своим потребностям среду обитания, человек неминуемо обеспечивает благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов, надежно контролировать развитие которых имеющимися на борту техническими средствами практически невозможно.

Процессы микробной контаминации среды, оснащения и оборудования обитаемых отсеков протекают с высокой интенсивностью в условиях непрерывной работы сменяющихся экипажей на борту орбитальных комплексов, при осуществлении грузопотока (доставки с Земли заменяемого оборудования, расходуемых материалов и т.п.), использовании ряда систем, обеспечивающих регенерацию продуктов жизнедеятельности человека. При этом, учитывая многолетние сроки эксплуатации космической техники, создаются необходимые предпосылки для реализации механизмов отбора и адаптации, а также проявления изменчивости со стороны микробиоты, развития процессов резидентного заселения среды космического комплекса различными группами микроорганизмов в качестве своеобразной экологической ниши. Очевидно, что эти процессы могут приобретать опасный и необратимый характер в силу участия в них патогенных для человека агентов и микробов - биодеструкторов, способных вызывать биоповреждения конструкционных материалов, отказы и нарушения в работе различного оборудования и практической невозможности осуществления в условиях полета процедур тотальной стерилизации.

В связи с вышеизложенным очевидна актуальность исследований особенностей формирования и поведения микрофлоры в пилотируемом космическом объекте с оценкой рисков, сопутствующих жизнедеятельности микроорганизмов в среде обитания. Получение таких данных является необходимым условием для создания научно-обоснованной системы экологического мониторинга и противомикробной защиты применительно к будущим космическим полетам.

 

Новизна эксперимента:

Эксперименты, аналогичные предлагаемому КЭ, на МКС ранее не проводились.

Научная новизна и значимость данного КЭ заключается в том, что впервые будут изучены основные закономерности формирования микробного комплекса, особенности эволюции микрофлоры во всем обитаемом объеме МКС.

Впервые будет произведен детальный сравнительный анализ структуры бактериальной и грибной флоры российского сегмента и американских модулей МКС.

 

Научная аппаратура:

Отборы проб микробиоты биоаэрозоля воздушной среды будут производиться с помощью воздушных пробоотборников ЭКОСФЕРА - 2010 (в РС МКС) и MAS (в АС МКС).

Принцип работы данных приборов основан на движении воздуха к поверхности питательной среды с определенной скоростью, через сопловую решетку специальной конструкции с серией мелких отверстий.

Получающийся ламинарный поток воздуха направляется на поверхность агаровой среды в контактной чашке или чашке Петри; выбор питательной среды определяется видом микроорганизмов, наличие которых требуется определить.

По завершении установленного цикла забора воздуха чашка вынимается и доставляется на Землю. После инкубации в лабораторных условиях на Земле подсчитывается число колоний на чашке, служащее показателем микробной обсемененности, определяется их видовая принадлежность.

 

Ожидаемые результаты:

В результате проведения предлагаемого КЭ и обработки полученного экспериментального материала будут получены новые данные по микробной контаминации всего обитаемого объема МКС, будут оценены структура микроорганизмов среды обитания МКС, частота встречаемости и распространенность отдельных видов грибов и бактерий, динамика содержания микроорганизмов в воздухе и на поверхностях всей станции.

Данный эксперимент позволит значительно расширить знания о микробном сообществе МКС, а так же создаст базис, направленный на снижение медицинских и технических рисков, связанных с развитием микроорганизмов в среде обитания станции.

 

Полученные результаты:

 

Сроки проведения: 2016-2017 гг.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем РАН (ГНЦ РФ - ИМБП РАН)
Организации участники: NASA Johnson Space Center Biomedical Research and Environmental Sciences Division, 2101 NASA Parkway, Mail Code: SK4 Houston, Texas 77058; «Ракетно-космическая корпорация Энергия» (РКК «Энергия»), 141070, г. Королёв, Московская обл., ул. Ленина, д. 4А; Центр управления полетами Федерального государственного унитарного предприятия Центрального научно-исследовательского института машиностроения (ЦУП ФГУП ЦНИИмаш), 141070, г.Королев, Московская область, ул. Пионерская д.4.
Научный руководитель: Новикова Н. Д., ИМБП РАН, зав.лабораторией, д.б.н.
Публикации по эксперименту:

1. Новикова Н.Д. Обеспечение микробиологической безопасности экспедиции (глава 12) // Пилотируемая экспедиция на Марс. гл. ред. А.С. Коротеев. Москва – Королев. 2006. С.281 – 288.

2. Novikova N.D., Pierson D.L., Poddubko S.V., Deshevaya Y.A., Ott C.M., Castro V.A., Bruce R.J. Microbiology of the International Space Station. SPACE BIOLOGY AND MEDICINE // American Institute of Aeronautics and Astronautics. Reston. Virginia. 2009. Vol. V. P. 263-278.

3. Новикова Н.Д., Пирсон Д.Л., Поддубко С.В., Дешевая Е.А., Отт С.М., Кастро В.А., Брюс Р.Дж. Микробиологическая характеристика среды обитания. Космическая биология и медицина // М. Наука. 2009. Т. 5. С. 400-425.

 

Последнее обновление: 17.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения