Mikroorganismen sind nicht nur auf der Erde ein Problem, auch im Weltraum sind sie nicht erwünscht. In Raumstationen wie der ISS können sie schwere Schäden an Material anrichten. Bremer Forscher haben nun eine neue Methode entwickelt, um Kontaminationen aufzuspüren und weitestgehend einzuschränken.
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Der Mensch gibt täglich mehrere Liter Flüssigkeit über die Haut ab: auf der Erde ebenso wie im Weltraum, etwa in der Raumstation ISS. Durch diese Ausdünstungen schaffen die Astronauten „klimatische Bedingungen“, die dazu führen, dass sich an einigen Oberflächen der Raumstation Mikroorganismen ansiedeln. Dieser kaum wahrnehmbare Vorgang trägt dazu bei, dass Materialien der Raumstationen besiedelt und sogar zerstört werden. Gerade für zukünftige große Weltraum-Missionen könnten dadurch unwägbare Risiken entstehen.
Mit FISH gegen Mikroben
Die Uni-Wissenschaftler Professor Rolf Tippkötter und der Doktorand Thilo Eickhorst haben zusammen mit ihren Kollegen Jan Küver und Andreas Rabenstein von der Amtlichen Materialprüfungsanstalt Bremen die FISH-Technik (Fluoreszenz in situ Hybridisierung) auf Materialoberflächen übertragen, um eine Besiedlung durch Mikroorganismen nachzuweisen. Durch Gensonden, die mit Fluorochromen markiert sind, lassen sich unter dem Fluoreszenzmikroskop die Mikroorganismen und ihre Verteilung auf den Werkstoffen detektieren und visuell darstellen.
Das Besondere der für diese Problematik weiter entwickelten und in diesem Zusammenhang erstmals eingesetzten FISH-Methode: Die wissenschaftliche Analyse findet direkt am Gegenstand statt, also an Werkstoffen, die in der Raumfahrt verwendet werden – unabhängig ob direkt exponiert oder in Nischen, in denen beispielsweise Kabel und Kabelbäume verlegt sind. Damit entsprechen die Laborversuche der realen Situation in der Raumstation ISS.
Material und Vorbehandlung entscheidend
Mithilfe dieser Methode wurde nachgewiesen, dass die Art des Materials und seine Vorbehandlung entscheidenden Einfluss auf die mikrobielle Besiedlung hat. Mit ihrem Analyse-Verfahren sind die Bremer Wissenschaftler in der Lage, eine materialbezogene Risikoabschätzung über mögliche Kontaminationen und Materialzerstörungen (beispielsweise Korrosion) in der Raumfahrt zu machen. Gleichzeitig können mit diesem Verfahren neue Beschichtungen getestet werden, die eine mikrobielle Besiedlung verhindern sollen.
Die Zukunft der bemannten Raumfahrt, die in neue Dimensionen vorstoßen dürfte, wird von den Bremer Erkenntnissen profitieren. Die modifizierte FISH-Methode eignet sich allerdings auch für ganz irdische Probleme: beispielsweise um den bakteriellen Befall bei mineralischen Baustoffen herauszufinden – interessant für Bauherren und Bauindustrie.
(Universität Bremen, 13.04.2004 – NPO)
