Åh, Hvad En Flettet Biofilm Webbakterier Væve

{h1}

Biofilmer danner hurtigt og får ødelæggelse på interne medicinske anordninger. Forskninger ved nu mere efter denne øjenåbningsundersøgelse.

Giv dem en passende overflade, noget vand og næringsstoffer, og bakterier vil sandsynligvis lægge indsatser og danne biofilmer. Biofilm er samfund bestående af mange individuelle bakterieceller holdt sammen og fastgjort til overflader af en slags biologisk lim. Disse klæbrige, slimede mikrobielle metropoler forårsager kaos, når de tilstopper medicinske anordninger implanteret i kroppen, såsom stenter og katetre.

En nylig undersøgelse finansieret delvist af National Institutes of Health afslørede, hvordan biofilmer forårsager sådanne kløer: Bakterierne danner streamere, der virker sammen med hinanden og fælder andre forbipasserende bakterier, hvilket skaber en fuld blokering i en overraskende kort periode.

Forskere ved Princeton University anvendte time-lapse mikroskopi billeddannelse til at overvåge væskestrøm og biofilm dannelse i kurvede, smalle rør. I modsætning til mange tidligere undersøgelser lignede disse eksperimenter tættere på virkelige forhold, ved hjælp af uslebne snarere end glatte overflader og trykdrevne strømninger frem for ikke-flydende eller ensartet flydende væske.

Forskerne mærkede bakterier, der vides at være almindelige kontaminanter af medicinsk udstyr med et grønt fluorescerende farvestof. Efterhånden som bakteriecellerne strømmer gennem mikroskopisk kanal, er de fastgjort til indervæggen, hvor de begyndte at formere sig og danne en biofilm (set i grøn i filmen ovenfor). Opbygningen af ​​denne biofilm påvirket kun beskeden grad af væskestrømmen gennem kanalen.

Treogfyrre timer i eksperimentet begyndte forskerne at flyde bakterier mærket med et rødt fluorescerende farvestof ind i kanalen. De fandt ud af, at efter ca. 50 timer i alt kaster bakterier på kanalens vægge noget af det klæbrige stof, der holder dem sammen, hvilket skaber tynde streamers, der krøllede i væsken, og som i sidste ende fløjtede til at danne et sievelike mesh i kanalen. Nogle af de rødmærkede bakterieceller satte sig fast i masken, hvilket skabte en endnu større web af biofilm streamers (set i rødt i filmen), der forkæmpede flere celler. Inden for en time efter, at de første dannede streamere blev blokeret, blev hele røret blokeret, og væskestrømmen stoppede.

Yderligere forsøg viste, at nogle af de gener, der tidligere var påkrævet til dannelse af biofilm på glatte overflader, ikke var nødvendige for at danne biofilm streamers i det flowsystem, der blev brugt i dette studie, hvilket understregede behovet for at studere biofilmer i realistiske miljøer. Undersøgelserne viste også, at biofilm streamers dannes i stents, vandfiltre og porøse materialer svarende til dem, der anvendes i spildevandsrensningsanlæg, hvilket tyder på, at streamers er den sandsynlige forklaring på, hvorfor biofilm blokere disse materialer.

Sammen kan disse resultater hjælpe med at forme strategier til forebyggelse af tilstopning af medicinske anordninger og andre materialer, der er tilbøjelige til bakteriel forurening.

Denne Inside Life Science-artikel blev leveret til WordsSideKick.com i samarbejde med National Institute of General Medical Sciences, en del af National Institutes of Health.

Lær mere:

At lave en mikroskopisk metropolis fra Computing Life

Bugging the Bugs fra fund

Også i denne serie:

Lære af bakteriel chatter


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com