{"id":8020,"date":"2024-05-27T13:47:41","date_gmt":"2024-05-27T13:47:41","guid":{"rendered":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/?p=8020"},"modified":"2024-06-01T06:26:35","modified_gmt":"2024-06-01T06:26:35","slug":"kaip-pasiekti-steriluma-erdvelaiviuose","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/2024\/05\/27\/kaip-pasiekti-steriluma-erdvelaiviuose\/","title":{"rendered":"Kaip pasiekti sterilum\u0105 erdv\u0117laiviuose?"},"content":{"rendered":"\n

Kvie\u010diame skaityti ketvirt\u0105j\u012f 2024 m. konkurso darb\u0105!
Daugiau apie \u0161\u012f mokslo populiarinimo konkurs\u0105 skaitykite \u010cIA<\/a>.
<\/p>\n\n\n\n

Goda Ma\u017eeikait\u0117<\/em><\/p>\n\n\n\n

Sveiki visi kosmoso technologij\u0173 ir astrobiologijos entuziastai! \u0160iandien leiskim\u0117s \u012f kosmose gyvuojan\u010dios mikrobiologijos pa\u017einimo pasaul\u012f ir patyrin\u0117kime ypa\u010d potenciali\u0105 biofotonikos technologij\u0105, kuri gal\u0117t\u0173 i\u0161spr\u0119sti astronautus kamuojan\u010dias problemas ir naikinti daug \u017ealos daran\u010dias bakterini\u0173 patogen\u0173 biopl\u0117veles.<\/p>\n\n\n\n

Visur, kur mes esame, ne\u0161am\u0117s \u012fvairius mikroorganizmus su mumis, norime to, ar ne. \u017dmogaus mikrobiot\u0105 sudaro \u012fvairios bakterijos, virusai, eukariotai ir kiti mikroorganizmai, bendrai vadinami arch\u0117jomis. \u0160ie mikrobai, randami ant odos, organizmo viduje, yra ypa\u010d svarb\u016bs – prisideda prie med\u017eiag\u0173 apykaitos ir imunin\u0117s sistemos funkcij\u0173 stiprinimo [1]. Tod\u0117l net ir visi\u0161kai sterilioje tarptautin\u0117je kosmin\u0117je stotyje, kuri yra u\u017edara, kartu su astronaut\u0173 \u012fgula atkeliauja ir gyvena t\u016bkstan\u010diai mikrob\u0173. Grup\u0117 Jet Propulsion Labaratory (JPL) mokslinink\u0173 2019 metais i\u0161tyr\u0117 tarptautin\u0117je kosmin\u0117je stotyje (TKS) randamus mikroorganizmus, siekdami i\u0161siai\u0161kinti j\u0173 kilm\u0119. I\u0161 to mokslininkai padar\u0117 i\u0161vad\u0105, jog dvi da\u017eniausiai sutiktos bakterijos – Enterobacteriaceae ir Staphylococcaceae yra u\u017eaugusios \u017emogaus organizme, paprastai randamos ant odos, nosies, pilvo ertm\u0117se. [2] \u0160ios sunkiai i\u0161vengiamos palydov\u0117s esant mikrogravitacijos s\u0105lygoms kei\u010dia savybes ir tampa dar sunkiau i\u0161naikinamos, nei \u017dem\u0117je. Tai gali sukelti rimt\u0173 problem\u0173 (1 pav.)!
<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

1 pav. Tarptautin\u0117je kosmin\u0117je stotyje u\u017esiveis\u0119 mikrobai. Kair\u0117je – pel\u0117sis ant sienos TKS. De\u0161in\u0117je – grybelis i\u0161 TKS. (\u0160altinis: NASA)<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Dar 2006 metais mikrobiolog\u0117 Cheryl Nickerson atliko salmoneli\u0173 bakterij\u0173 tyrim\u0105. \u0160i\u0173 bakterij\u0173 kolonija sandariame inde skrido Atlantis erdv\u0117laiviu, kur mikrogravitacijos s\u0105lygomis praleido 11 dien\u0173, o gr\u012f\u017eus \u012f \u017dem\u0119, \u0161iomis bakterijomis buvo u\u017ekr\u0117sta \u0161imtai tiriam\u0173j\u0173 peli\u0173. Tuo pat metu buvo vykdytas identi\u0161kas eksperimentas – salmonel\u0117s bakterij\u0173 kontrolin\u0117 grup\u0117 liko \u017dem\u0117je, ja u\u017ekr\u0117sta kita peli\u0173 kontrolin\u0117 grup\u0117. Jau po keli\u0173 dien\u0173 paai\u0161k\u0117jo, jog kosmose u\u017eaugusia salmonele u\u017ekr\u0117stos pel\u0117s susirgo da\u017eniau ir prad\u0117jo mirti dviem dienomis anks\u010diau u\u017e kontrolin\u0117s grup\u0117s peles. Tai buvo pirmasis in vivo<\/em> eksperimentas, \u012frod\u0119s suaktyv\u0117jus\u012f bakterij\u0173 pavoj\u0173 po kosminio skryd\u017eio. [3] \u0160i tema yra ypa\u010d aktuali ruo\u0161iantis astronaut\u0173 misijoms \u012f Mars\u0105, juk bakterij\u0173 s\u0105veikos poky\u010diai yra vis dar nenusp\u0117jami, o misija truks ypa\u010d ilgai.

Atspariosios bakterijos turi savyb\u0119 gyvuoti formuodamos biopl\u0117veles – daugial\u0105stelines regeneruojan\u010dias funkcines bendruomenes, kurios susiformavusios tampa ma\u017eiau jautrios \u012fprast\u0173 antimikrobini\u0173 priemoni\u0173 poveikiui, toki\u0173 kaip antibiotikai, chemin\u0117s dezinfekcijos priemon\u0117s, taip pat nat\u016braliam \u017emogaus imunin\u0117s sistemos pasiprie\u0161inimui [4] (2 pav.).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

2 pav. Brevundimonas sp.<\/em> ESA1 bakterini\u0173 patogen\u0173 biopl\u0117veli\u0173, randam\u0173 kosminiuose laivuose, SEM nuotrauka. [2]<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\u0160ios biopl\u0117vel\u0117s da\u017enai formuojasi sunkiai pasiekiamose, dr\u0117gnose vietose – vamzdynuose, vidin\u0117se sistemose, u\u017edengtose plok\u0161t\u0117mis, tarp elektronikos prietais\u0173, klimato kontrol\u0117s ir vandens perdirbimo sistemose. [5] Susiformavus biopl\u0117vel\u0117ms atsiranda reali gr\u0117sm\u0117 \u012frangos veiksmingumui ir astronaut\u0173 sveikatai.

Ta\u010diau \u0161iai problemai spr\u0119sti yra vystoma keletas antimikrobini\u0173 priemoni\u0173. Europos kosmoso agent\u016broje yra pl\u0117tojamos savaiminio nusivalymo dangos, pavir\u0161i\u0173 padengiant titano oksidu (3 pav.). Titano oksidas, ap\u0161viestas UV \u0161viesos, reaguoja su vandens gar\u0173 la\u0161eliais, esan\u010diais ore ir skaido laisvuosius deguonies radikalus, kurie \u017eudan\u010diai veikia visas bakterijas. [6]<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

3 pav. Titano oksido savaiminio nusivalymo dang\u0173 veikimo schema. (\u0160altinis: ESA)<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Kita puiki antimikrobin\u0117 technologija, tyrin\u0117jama ir Lietuvoje, yra antimikrobin\u0117 fotodinamin\u0117 terapija. \u0160is metodas yra biologijos, chemijos ir fizikos bendradarbiavimo rezultatas, pirm\u0105 kart\u0105 prad\u0117tas tyrin\u0117ti prie\u0161 kelis de\u0161imtme\u010dius ir jau taikomas medicinoje. Antimikrobin\u0117s fotodinamin\u0117s terapijos svarbiausi kompenentai: \u0161viesai jautri med\u017eiaga, vadinama fotosensibilizatoriumi, atitinkamo bangos ilgio \u0161viesa fotosensibilizatoriui aktyvuoti ir deguonis (4 pav). Sujungus \u0161iems trims veiksniams \u012f vien\u0105, su\u017eadinamos fotooksidacin\u0117s reakcijos, kuri\u0173 metu i\u0161siskiria l\u0105steles \u017eudan\u010dios reaktyvaus deguonies formos. \u0160iuo metodu pasiekiamas norimas auk\u0161tesnis sterilumo lygis, naikinamos bakterini\u0173 patogen\u0173 biopl\u0117vel\u0117s, randamos ant \u012fvairi\u0173 pavir\u0161i\u0173, maiste, vandenyje.

Taip pat, naikinami net ir virusai, grybai – tai ypa\u010d platus veikimo spektras, lyginant su antibiotikais, veikian\u010diais tik prie\u0161 bakterijas. Kitas antimikrobin\u0117s fotodinamin\u0117s terapijos privalumas – min\u0117tos l\u0105steles \u017eudan\u010dios reaktyvaus deguonies formos i\u0161siskiria vos per kelias sekundes, tod\u0117l procesas greitas ir veikia lokaliai vietas, padengtas fotosensibilizatoriumi. Be to, bakterijos negeba formuoti atsparumo reaktyvaus deguonies formoms, kaip, pavyzd\u017eiui, antibiotikams [5].<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

4 pav. Fotosensibilizatoriaus riboflavino aktyvacija m\u0117lyna \u0161viesa. (\u0160altinis: fotonikos ir nanotechnologij\u0173 institutas).<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\u012edomu, jog \u0161i\u0105 novatori\u0161k\u0105 technologij\u0105 tiria ir vysto Vilniaus universiteto mokslininkai, fizikos fakulteto fotonikos ir nanotechnologij\u0173 instituto ap\u0161vietimo grup\u0117je, kuriai vadovauja dr. Pranci\u0161kus Vitta. \u0160i grup\u0117 tiria nat\u016bralius fotosensibilizatorius: maisto da\u017eikl\u012f, i\u0161 augal\u0173 i\u0161skiriam\u0105 chlorofilin\u0105 ir vitamin\u0105 B2 – riboflavin\u0105. Tyrin\u0117jant fotosensibilizatorius, mokslininkams svarbu su\u017einoti j\u0173 spektrines savybes, taip su\u017einoma apie j\u0173 sandar\u0105, kaip \u0161ios savyb\u0117s kei\u010diasi kintant tirpalo koncentracijoms, vertinamas med\u017eiagos stabilumas \u0161viesoje. Tiriant \u0161viesos sugerties spektrus fotometrijos metodais nustatoma, kuris \u0161viesos bangos ilgis, kitaip tariant kokios spalvos \u0161viesa geriausiai aktyvuos med\u017eiag\u0105 ir atskleis did\u017eiausi\u0105 fotosensibilizatoriaus potencial\u0105. \u0160is parametras yra labai svarbus renkantis, kur\u012f fotosensibilizatori\u0173 geriausia naudoti pasirinktam pritaikymui, juk \u0161ios spalvos lempas teks sumontuoti kosminiame laive, norint taikyti inaktyvacij\u0105 fotodinamine terapija! Fotonikos ir nanotechnologij\u0173 instituto mokslinink\u0117 dr. Irina Buchovec teigia, jog netinkamai parinkta \u0161viesa gali b\u016bti kenksminga \u017emogaus organizmui, kaip pavyzd\u017eiui ultravioletin\u0117 spinduliuot\u0117, galinti sukelti odos v\u0117\u017e\u012f. \u0160ios grup\u0117s tyrimuose naudojama m\u0117lyna \u0161viesa nekenkia \u017emogui bei prasiskverbia giliaus, nei ultravioletiniai spinduliai d\u0117l ilgesnio bangos ilgio.

B\u016btent nat\u016bral\u016bs fotosensibilizatoriai turi potemcialo sukelti revoliucij\u0105 maisto apsaugoje, nes nat\u016braliu fotosensibilizatoriumi padengus \u0161vie\u017eius maisto produktus ir reakcij\u0105 suaktyvinus m\u0117lyna \u0161viesa, maist\u0105 b\u016bt\u0173 galima suvalgyti jo net nenuplovus! Tai ne\u012ftik\u0117tinai naudinga siekiant kosmoso s\u0105lygose prat\u0119sti \u0161vie\u017ei\u0173 produkt\u0173 galiojimo laik\u0105, apsaugoti kosmin\u0117je stotyje augan\u010dius vaisius ir dar\u017eoves nuo lig\u0173, ir taupyti ypa\u010d brangius vandens i\u0161teklius.

Bakterij\u0173 patogen\u0173 biopl\u0117vel\u0117s yra gana nenusp\u0117jamos ir ypa\u010d gr\u0117smingos \u017emogui ir erdv\u0117laiviui. Ta\u010diau kartu sutelkus j\u0117gas \u012f mokslinius tyrimus, galima atrasti priemoni\u0173 veiksmingai apsaugai, kurios nekenkt\u0173 \u017emogui.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

[1] Ogunrinola GA, Oyewale JO, Oshamika OO, Olasehinde GI. The Human Microbiome and Its Impacts on Health. Int J Microbiol. 2020 Jun
12;2020:8045646. doi: 10.1155\/2020\/8045646. PMID: 32612660; PMCID: PMC7306068.<\/p>\n\n\n\n

[2] Checinska Sielaff, A., Urbaniak, C., Mohan, G.B.M. et al. Characterization of the total and viable bacterial and fungal communities associated
with the International Space Station surfaces. Microbiome 7, 50 (2019). https:\/\/doi.org\/10.1186\/s40168-019-0666-x<\/p>\n\n\n\n

[3] Wilson, J et al. (2007). Space flight alters bacterial gene expression and virulence and reveals a role for global regulator Hfq. Proceedings of
the National Academy of Sciences of the United States of America. 104. 16299-304. 10.1073\/pnas.0707155104.<\/p>\n\n\n\n

[4] Gricajeva A, Buchovec I, Kal\u0117dien\u0117 L, Badokas K, Vitta P. Riboflavin- and chlorophyllin-based antimicrobial photoinactivation of
Brevundimonas sp. ESA1 biofilms. Front Cell Infect Microbiol. 2022 Sep 21;12:1006723. doi: 10.3389\/fcimb.2022.1006723. PMID: 36262183;
PMCID: PMC9575555.<\/p>\n\n\n\n

[5] Buchovec, I.; Gricajeva, A.; Kal\u0117dien\u0117, L.; Vitta, P. Antimicrobial Photoinactivation Approach Based on Natural Agents for Control of
Bacteria Biofilms in Spacecraft. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 6932. https:\/\/doi.org\/10.3390\/ijms21186932<\/p>\n\n\n\n

[6] Self-cleaning spacecraft surfaces to combat microbes. 2022 May 23.
https:\/\/www.esa.int\/Enabling_Support\/Space_Engineering_Technology\/Self-cleaning_spacecraft_surfaces_to_combat_microbes<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kvie\u010diame skaityti ketvirt\u0105j\u012f 2024 m. konkurso darb\u0105! Daugiau apie \u0161\u012f mokslo populiarinimo konkurs\u0105 skaitykite \u010cIA. Goda Ma\u017eeikait\u0117 Sveiki visi kosmoso technologij\u0173 ir astrobiologijos entuziastai! \u0160iandien leiskim\u0117s \u012f kosmose gyvuojan\u010dios mikrobiologijos pa\u017einimo […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":8023,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_themeisle_gutenberg_block_has_review":false,"footnotes":""},"categories":[8],"tags":[36,249,110],"class_list":["post-8020","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-rasiniai","tag-biologija","tag-konkursas2024","tag-kosmosas","pb-post","pb-item","pb-col-xl-4 pb-col-m-6 pb-col-s-12","pb-animate pb-animated "],"aioseo_notices":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/Pav.-2.png","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8020","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8020"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8020\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8155,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8020\/revisions\/8155"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8023"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8020"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8020"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mokslosriuba.lt\/kartumesgalime\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8020"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}