CORVALLIS, Oregón. (KTVZ) – Dos miembros de la facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón se están asociando con la NASA en un proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias de $ 525,000 para examinar el papel que desempeña la gravedad, o la falta de ella, en el crecimiento microbiano.
Dorthe Wildenschild y Tala Navab-Daneshmand enviarán muestras a la Estación Espacial Internacional para ver cómo las biopelículas (agregados de microorganismos que se adhieren entre sí y a las superficies) se desarrollan en “medios porosos parcial y variablemente saturados de agua”, en este caso tierra húmeda. y rocas donde el agua no está distribuida uniformemente y, por lo tanto, no siempre es fácilmente accesible para los microbios.
Aprender más sobre el desarrollo de biopelículas en medios porosos tiene impactos sociales en la Tierra a través de una variedad de aplicaciones, dijo Wildenschild, en campos como la remediación de aguas subterráneas, el tratamiento del agua y la ciencia agrícola y del suelo. Además, las biopelículas contribuyen en gran medida a la contaminación de dispositivos médicos y mecánicos, incluidos los implantes.
La nueva información sobre las biopelículas cultivadas en microgravedad también puede conducir a una mejor comprensión del comportamiento microbiano alterado en el espacio que puede afectar los sistemas diseñados, así como la salud humana en vuelos espaciales tripulados, añadió.
Los investigadores de ingeniería ambiental esperan que las muestras de OSU puedan ser lanzadas a la estación espacial a través de un transbordador espacial a fines del verano de 2025, y están planeando que parte del trabajo realizado en ellas por los astronautas se comunique en vivo como parte de los eventos de divulgación STEM en el Campus estatal de Oregón.
“Aún no sabemos cuándo nos ofrecerán un lugar en un carguero espacial, pero probablemente necesitaremos más de un año y medio para prepararnos para enviar las muestras y preparar los protocolos altamente detallados para los astronautas”, dijo Wildenschild. dicho.
El proyecto prestará especial atención al equilibrio entre capilaridad y fuerzas gravitacionales en el crecimiento microbiano. La capilaridad es un fenómeno, impulsado en parte por la tensión superficial de un líquido, en el que un líquido sube o baja espontáneamente en un espacio estrecho, como un tubo delgado, o en los huecos de un material poroso.
Los investigadores quieren saber qué papel juega la capilaridad en cómo las biopelículas crecen y evolucionan hacia estructuras tridimensionales en el espacio poroso. La gravedad también desempeña un papel en ese crecimiento y evolución, y en la Tierra no pueden desactivar la gravedad para estudiar únicamente el papel de la capilaridad.
“Estamos enviando las muestras al espacio para eliminar la gravedad para que podamos comprender mejor la interacción entre la gravedad y la capilaridad, y cómo cada una de estas fuerzas afecta el crecimiento y la arquitectura de la biopelícula”, dijo Wildenschild. “La investigación realizada en la ISS también brindará oportunidades para explorar objetos 3D cuando las muestras se escaneen mediante microCT al regresar a la Tierra para permitir la comparación entre biopelículas cultivadas en presencia o ausencia de gravedad. Los escaneos 3D darán a los espectadores la sensación de volar a través del objeto”.
Los investigadores plantean la hipótesis de que basándose en el dominio del flujo (la interacción entre fuerzas capilares, gravitacionales y viscosas) pueden predecir qué tipo de biopelícula crecerá: compacta, esponjosa, irregular, etc. La viscosidad afecta la resistencia de un fluido a fluir.
“Podemos controlar la viscosidad y, al desactivar la gravedad en el espacio, podemos comparar los patrones de crecimiento con los obtenidos en la Tierra y así descubrir el papel que juega la gravedad versus la capilaridad en la formación de biopelículas”, dijo Wildenschild.
