Oh, was weben ein Gewirr von Biofilm-Bakterien

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Geben sie eine geeignete Fläche, etwas Wasser und Nährstoffe, und Bakterien werden wahrscheinlich legte Einsätze und Form Biofilmen. Biofilme sind Gemeinschaften besteht aus vielen einzelnen Bakterienzellen zusammengehalten und klebte an Oberflächen durch eine Art biologischer Kleber. Diese klebrigen, schleimigen mikrobielle Metropolen verheerend, wenn sie medizinische Geräte implantiert im Körper, wie Stents und Katheter verstopfen.

Eine aktuelle Studie, die teilweise von den National Institutes of Health finanziert ergab wie Biofilme verursachen solche Clogs: die Bakterien bilden Luftschlangen, die miteinander verwickeln und anderen vorbeifahrenden Bakterien, erstellen eine vollständige Blockade in überraschend kurzer Zeit fangen.

Forscher an der Princeton University verwendet Zeitraffer Mikroskopie imaging um zu Fluid Flow und Biofilm Formation im kurvigen, engen Röhren zu überwachen. Im Gegensatz zu vielen früheren Studien ahmte diese Experimente genauer Realbedingungen, raue statt glatte Oberflächen und Druck-driven Flow statt unbewegliche oder gleichmäßig fließende Flüssigkeit.

Die Forscher Verschlagwortet mit Bakterien, die bekanntermaßen häufig Verunreinigungen von Medizinprodukten mit einem grünen Fluoreszenzfarbstoff. Da die Bakterienzellen den mikroskopisch kleinen Kanal durchströmt, befestigt sie an der Innenwand, wo sie begannen zu vermehren und bilden einen Biofilm (gesehen in den Film oben grün). Der Aufbau dieser Biofilm betroffen nur in bescheidenem Maße die Geschwindigkeit der Strömung durch den Kanal.

43 Stunden in das Experiment die Forscher begannen fließenden Bakterien markiert mit einem roten Fluoreszenzfarbstoff in den Kanal. Sie fanden, dass nach insgesamt etwa 50 Stunden Bakterien an den Wänden des Kanals einige der klebrigen Substanz, die sie zusammenhält Schuppen, Erstellen von dünnen Luftschlangen gewellt, die in der Flüssigkeit und verheddert, die schließlich ein sievelike Netz im Kanal zu bilden. Einige der rot-markierten bakterielle Zellen stecken im Netz, erstellen eine sogar größere Web der Biofilm-Streamer (gesehen in rot im Film), die weitere Zellen umgarnt. Innerhalb einer Stunde nach den Streamer zuerst gebildet, das gesamte Rohr wurde gesperrt und die Strömung gestoppt.

Weitere Experimente zeigten, dass einige der Gene zuvor gezeigt, dass für die Biofilmbildung auf glatten Oberflächen erforderlich nicht erforderlich seien, Biofilm-Streamer in der Flow-System verwendet in dieser Studie unterstreicht die Notwendigkeit, Biofilme in realistischen Umgebungen untersuchen zu bilden. Die Studien zeigten auch, Biofilm-Streamer bilden in Stents, Wasserfilter und porösen Materialien ähnlich denen in Kläranlagen, was darauf hindeutet, dass den Streamer die wahrscheinlichste Erklärung sind für, warum Biofilme dieser Materialien blockieren.

Zusammen könnten diese Erkenntnisse helfen Form Strategien zur Verstopfung der Medizinprodukte und andere Materialien, die anfällig für bakterielle Kontamination zu verhindern.

Dieser im Life-Science-Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit dem National Institute of General Medical Sciences, Teil der National Institutes of Health zur Verfügung gestellt.

Weitere Informationen:

Machen eine mikroskopisch kleine Metropole Leben Computing

Nervt die Bugs aus Erkenntnissen

Auch in dieser Serie:

Lernen von bakteriellen Chatter

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