Человек и микробы: кто кого?

Эксплуатация Международной космической станции (МКС) оказалась под угрозой. Причина — опаснейшие микробы, способные причинять ущерб металлам и даже полимерам, заявил вице-президент РАН Анатолий Григорьев. Было выявлено более 75 видов опасных микроорганизмов, среди которых грибы, патогенные бактерии и вызывающие биокоррозию микробы-технофилы.

Микробы набросились на кабель

Такая микрофлора может портить приборные панели и другие полимерные покрытия, включая даже изоляцию проводов. Распространение очагов деградации материалов и массовое размножение микроорганизмов способно вывести из строя бортовую аппаратуру. Опасности в виде инфекционных заболеваний могут подвергнуться и члены экипажа станции, поскольку микробы способны вырабатывать ядовитые токсины. Специалисты отмечают, что ранее уже сталкивались с подобной проблемой во время работы на орбитальной станции "Мир".

Тогда ученые выявили на ней сразу 300 различных видов микроорганизмов, опасных для техники и космонавтов. Занесенные на борт, предположительно, с грузами, микробы тут принялись в буквальном смысле поедать кабель космической станции. На МКС в настоящий момент работает экипаж 30 — 31-й длительной экспедиции, в состав которого входят шесть человек, трое из них — россияне. Накануне к станции пристыковался космический грузовик, доставивший космонавтам овощи, фрукты и консервы. Ученые из России уже не первый год работают над созданием средства для борьбы с микробами в космосе. В ближайшее время на МКС планируется доставить специальную установку "Альфа". Принцип ее действия заключается в воздействии на микробы ультрафиолетом. Пока же "война" с ними ведется при помощи специальных жидкостей, которыми обрабатывают станцию.

Все началось с Марса

Напомним, что за разработку установки "Альфа" в 2010 году ее создатели получили премию правительства РФ. Аналогов в мире у "Альфы" нет, без нее, в частности, невозможно представить длительные полеты к другим планетам. Это изобретение выросло из оборонки. Оно было призвано помочь в борьбе с американской системой СОИ, но сегодня, на "гражданке" российские установки "Альфа" работают в космической медицине и здравоохранении. Причем не только на родине, но и в США, Израиле и ЮАР. Все началось с Марса. Тогда в 90-е годы готовился полет российских аппаратов к Красной планете и высадка на нее марсоходов. Но именно с ними вышла заминка. По международным требованиям эта техника должна быть абсолютно чистой, чтобы не занести на планету земную "грязь" — всяческие микробы, бактерии, вирусы и т. д.

Стерильность и должна была обеспечить установка "Альфа". Но после того как оказалось, что полет на Марс мягко сказать "переносится", устройство решили перенаправить на борьбу с вредными микроорганизмами в земных условиях. Оказалось, что это самая настоящая инновация, на которую есть большой спрос. Дело в том, что Всемирная организация здравоохранения давно бьет тревогу: люди, попав в больницы с одними заболеваниями, заражаются здесь еще и другими. Нередко даже более опасными. В ведущих странах мира частота больничных инфекций составляет 8-40 процентов, а, например, в США экономический ущерб от них приближается к 20 миллионам долларов. В России число таких "вторичек" — 2-3 миллиона в год. Особенно уязвимы родильные отделения и учреждения родовспоможения.

Ученые "Бауманки" решили проблему

Виновники — различные стафилококки и стрептококки, туберкулезные и кишечные палочки, споры, плесень и т. д. Война с ними идет давно и с переменным успехом. Оружие — бактерицидные лампы на ртути, которые излучают ультрафиолет. Он бьет точно в ДНК вредителя, лишая его способности размножаться. Все было бы прекрасно, но такие лампы излучают свет всего одной длины волны — 254 нанометра. И микромир к ней приспосабливается, вырабатывая ферменты, которые восстанавливают повреждения в ДНК.

Поэтому эффективность борьбы постепенно падает. А есть микроорганизмы, скажем, плесень или споры, против которых ртутные лампы малоэффективны. Поэтому приходится время обстрела увеличивать до нескольких часов, однако до полной капитуляции нередко дело так и не доходит. Ученые "Бауманки" кардинально решили проблему. Говоря образно, вместо того, чтобы стрелять не из одного орудия, с фиксированной длиной волны, "Альфа" дает залп сразу из многих, излучая свет практически по всему диапазону ультрафиолета от 200 до 400 нанометров. К такой массовой атаке ни один из микроорганизмов не может приспособиться. К тому же интенсивность воздействия увеличена в 100 тысяч раз, что позволило снизить дозы и время облучения.

Яркость мощней, чем у солнца

Эксперименты в Институте медико-биологических проблем РАН показали, что "Альфа" подавляет все виды опасных микроорганизмов. Не оставляя им никаких шансов, так как срабатывают сразу несколько механизмов уничтожения: прожигается мембрана клетки, разрушается ядро, повреждается ДНК. В итоге эффективность достигает 99,9 процента. Так, для полного обеззараживания (даже плесени!) в помещении в 100 кубических метров хватает трех минут."Сердце" установки — мощная ксеноновая лампа, в которой на доли секунды зажигается плазма. Ее яркость в несколько раз мощней, чем у Солнца. Это излучение и убивает все вредные микроорганизмы.

Сегодня разные модификации "Альфы" уже успешно работают в десятках клиник страны, в частности, в Российском онкологическом научном центре им. Блохина, Московском НИИ онкологии им. Герцена, Институте хирургии им. Вишневского и многих других.
Кроме того, "Альфа" сможет помочь в борьбе с терроризмом. Испытания показали, что ее лучи способны нейтрализовать вирусы сибирской язвы, а также самые разные виды химических отравляющих веществ.

А все-таки "Альфа" на Марс полетит

Сейчас авторы вновь обратились к сфере, с которой когда-то начинали, — космонавтике. Дело в том, что орбитальная станция — это достаточно благоприятная среда для различных микроорганизмов, которые могут быть занесены сюда с доставляемыми грузами. Скажем, в микрофлоре орбитальных комплексов "Салют", "Мир", МКС ученые выявили около 300 видов бактерий и микроскопических грибов, вредных и для человека, и для техники. Достаточно вспомнить, как на станции "Мир" мельчайшие организмы принялись поедать кабель. Серьезные проблемы для космической техники они создали и на МКС. До конца этого года планируется доставка "Альфы" на МКС, которая летает уже около 10 лет. А впереди еще 20-25 лет полета и целая серия научных экспериментов, для которых требуется стерильная среда. Значит, станцию надо основательно чистить.

Сейчас это делается с помощью специальных жидкостей, которыми протирают поверхности. Однако есть немало зон, куда руке человека трудно добраться. И тут луч света будет вне конкуренции. Пока же "Альфа" обрабатывает на Земле отправляемые на МКС материалы и пищу. Но она уже готовится к межпланетным полетам, участвуя в эксперименте "Марс-500". Хотя ее еще нет на борту земного корабля, но перед входом туда группы исследователей отсеки обрабатывались мощными вспышками света. Почти наверняка, что на пути к Красной планете "Альфа" окажется в арсенале будущего экипажа.(По материалам utro. ru)