Formation of microbial biofilms on surfaces of a wide range of materials being considered as candidates for use on the International Space Station was investigated. The materials included a fibre-reinforced polymeric composite, an adhesive sealant, a polyimide insulation foam, teflon cable insulation, titanium, and an aliphatic polyurethane coating. They were exposed to a natural mixed population of bacteria under controlled conditions of temperature and relative humidity (RH). Biofilms formed on the surfaces of the materials at a wide range of temperatures and RHs. The biofilm population was dominated by Pseudomonas aeruginosa, Ochrobactrum anthropi, Alcaligenes denitrificans, Xanthomonas maltophila, and Vibrio harveyi. The biocide, diiodomethyl-p-tolyl sulfone, impregnated in the polyurethane coating, was ineffective against microbial colonization and growth. Degradation of the polyurethane coatings was monitored with electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The impedance spectra indicated that microbial degradation of the coating occurred in several stages. The initial decreases in impedance were due to the transport of water and solutes into the polymeric matrices. Further decreases were a result of polymer degradation by microorganisms. Our data showed that these candidate materials for space application are susceptible to biofilm formation and subsequent degradation. Our study suggests that candidate materials for use in space missions need to be carefully evaluated for their susceptibility to microbial biofilm formation and biodegradation.

中文翻译：

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微生物生物膜在空间站候选材料退化中的作用。

研究了被认为是国际空间站候选材料的各种材料表面上的微生物生物膜的形成。这些材料包括纤维增强的聚合物复合材料，粘合剂密封剂，聚酰亚胺绝缘泡沫，聚四氟乙烯电缆绝缘层，钛和脂肪族聚氨酯涂层。他们在受控的温度和相对湿度（RH）条件下暴露于自然的细菌混合种群。在很宽的温度和相对湿度下，生物膜会在材料表面形成。生物膜种群主要由铜绿假单胞菌，人形支线虫，反硝化产碱杆菌，麦芽黄单胞菌和哈维氏弧菌控制。浸渍在聚氨酯涂料中的杀菌剂二碘甲基对甲苯基砜，对微生物定植和生长无效。用电化学阻抗谱法（EIS）监测聚氨酯涂层的降解。阻抗谱表明涂层的微生物降解发生在几个阶段。阻抗的最初降低是由于水和溶质向聚合物基质中的传输。聚合物降解进一步降低的结果是微生物降解。我们的数据表明，这些用于太空应用的候选材料易受生物膜形成和随后降解的影响。我们的研究表明，需要仔细评估用于太空飞行的候选材料对微生物生物膜形成和生物降解的敏感性。用电化学阻抗谱法（EIS）监测聚氨酯涂层的降解。阻抗谱表明涂层的微生物降解发生在几个阶段。阻抗的最初降低是由于水和溶质向聚合物基质中的传输。聚合物降解进一步降低的结果是微生物降解。我们的数据表明，这些用于太空应用的候选材料易受生物膜形成和随后降解的影响。我们的研究表明，需要仔细评估用于太空飞行的候选材料对微生物生物膜形成和生物降解的敏感性。用电化学阻抗谱法（EIS）监测聚氨酯涂层的降解。阻抗谱表明涂层的微生物降解发生在几个阶段。阻抗的最初降低是由于水和溶质向聚合物基质中的传输。聚合物降解进一步降低的结果是微生物降解。我们的数据表明，这些用于太空应用的候选材料易受生物膜形成和随后降解的影响。我们的研究表明，需要仔细评估用于太空飞行的候选材料对微生物生物膜形成和生物降解的敏感性。阻抗的最初降低是由于水和溶质向聚合物基质中的传输。聚合物降解进一步降低的结果是微生物降解。我们的数据表明，这些用于太空应用的候选材料易受生物膜形成和随后降解的影响。我们的研究表明，需要仔细评估用于太空飞行的候选材料对微生物生物膜形成和生物降解的敏感性。阻抗的最初降低是由于水和溶质向聚合物基体中的传输。聚合物降解进一步降低的结果是微生物降解。我们的数据表明，这些用于太空应用的候选材料易受生物膜形成和随后降解的影响。我们的研究表明，需要仔细评估用于太空飞行的候选材料对微生物生物膜形成和生物降解的敏感性。