細(xì)菌生物膜是如何形成的

手術(shù)或泌尿道感染中存在的微生物能夠形成有組織的生物膜結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)抗抗生素的作用，從而可能造成致命的后果。對(duì)此，耶魯大學(xué)的研究人員希望了解這些生物膜的產(chǎn)生機(jī)制，以及如何能夠阻止其發(fā)育。

生物膜是由于細(xì)菌聚集后形成的粘稠狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以保護(hù)細(xì)胞免受外界影響。因?yàn)檫@一保護(hù)層可以抵抗抗生素殺傷，所以當(dāng)微生物污染手術(shù)中使用的縫線或者感染尿路導(dǎo)管時(shí)，形成的生物膜具有十分危險(xiǎn)的后果。僅在美國(guó)醫(yī)院，數(shù)千人死于相關(guān)的手術(shù)感染和尿路感染。

對(duì)抗細(xì)菌的生物膜是一項(xiàng)十分有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。對(duì)此，由UCSD的研究者們發(fā)現(xiàn)的生物膜形成的關(guān)鍵機(jī)制，提供了一種以可控且可重復(fù)的方式研究該過(guò)程的方法。該研究于10月5日在Nature Communications上發(fā)表。

在這一研究中，研究人員設(shè)計(jì)并制造了微流體裝置和新型凝膠用于模擬人體細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，這些裝置容納了致病性大腸桿菌。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌菌落會(huì)長(zhǎng)到被腔壁，纖維或凝膠擠壓的程度，而這種壓力本身就是生物膜形成的觸發(fā)因素。

作者稱，通過(guò)這一發(fā)現(xiàn)，研究人員可以使用各種模擬其他細(xì)胞環(huán)境的設(shè)備，探索無(wú)數(shù)環(huán)境和環(huán)境下的生物膜形成機(jī)制。他們還可以使用本研究中介紹的設(shè)備，以簡(jiǎn)單，廉價(jià)和可重復(fù)的方式快速，精確地和大量生產(chǎn)生物膜。這將為篩選破壞生物膜保護(hù)層的藥物提供有效的平臺(tái)。