Des surfaces intelligentes pour repousser des agents pathogènes

L’expérience étudie l’efficacité de cinq matériaux innovants lorsqu’il s’agit d’empêcher des micro-organismes pathogènes de se déposer et de se développer en micropesanteur. Matiss* est une expérience conduite par le CNES, l’Agence spatiale française, et déployée en 2016 pendant la mission Proxima de l’astronaute de l’ESA Thomas Pesquet.

Les matériaux envoyés à bord de la Station spatiale ont été sélectionnés pour leur propension à répondre à un stimulus en repoussant les micro-organismes, en empêchant leur croissance, ou en créant leur propre biofilm afin de former un bouclier protecteur. 

Comprendre l’efficacité et les usages potentiels de tels matériaux est essentiel dans le cadre de la conception de futurs véhicules spatiaux, mais également pour le développement de surfaces antimicrobiennes, et leur usage plus généralisé, par exemple pour les boutons d’ascenseur, les poignées de porte mais aussi dans les bars, les transports publics et dans d’autres zones très fréquentées.

Réduire les risques

L’environnement confiné de la Station spatiale internationale, à bord de laquelle sont constamment recyclés l’eau et l’air et stockés des déchets, est un environnement idéal pour tester de telles surfaces.

Les astronautes sont placés en quarantaine stricte avant le décollage et nettoient régulièrement et minutieusement la Station pour réduire les risques de maladie et d’infection. Des surfaces qui réagissent de manière proactive aux bactéries en suspension dans l’air seraient néanmoins plus faciles à nettoyer et plus hygiéniques.

Évolution d’une expérience

Le premier volet de l’expérience, appelé Matiss-1, a fourni aux chercheurs des données de référence. Quatre porte-échantillons, contenant chacun les cinq différents matériaux à tester et une surface témoin en verre, ont été installés à trois endroits différents du laboratoire européen Colombus, où ils sont restés six mois. 

Après le retour sur Terre de ces échantillons, les chercheurs ont caractérisé les dépôts qui se sont formés sur chaque surface et utilisé le matériau témoin pour établir un point de référence du niveau et du type de contamination correspondant à une période d’un peu plus de six mois.

L’expérience s’est poursuivie avec Matiss-2. Quatre porte-échantillons identiques contenant 3 différents types de matériaux ont été installés à un même endroit dans Columbus. L’étude visait à mieux comprendre comment la contamination se propage sur les surfaces hydrophobes et les surfaces témoin. 

Les derniers échantillons sont revenus sur Terre à bord d’un vaisseau Dragon de SpaceX en août 2019. Dans un même temps, l’astronaute de la NASA Andrew Morgan installait un nouveau lot de deux porte-échantillons à bord de Columbus, qui vise cette fois-ci à tester de nouvelles surfaces hydrophobes à motifs repoussant les liquides.

 

Retrouvez plus d’informations sur Matiss en vidéo sur le site du CNES. 

A lire également, cet article paru dans Futura Sciences : Comment Thomas Pesquet a participé à la lutte contre le coronavirus depuis l'espace

 

* Matiss est l’acronyme de Microbial Aerosol Tethering on Innovative Surfaces in the international space Station.