Nat Commun: 细菌生物膜是如何形成的？

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手术或泌尿道感染中存在的微生物能够形成有组织的生物膜结构，这一结构通过对抗抗生素的作用，从而可能造成致命的后果。对此，耶鲁大学的研究人员希望了解这些生物膜的产生机制，以及如何能够阻止其发育。

生物膜是由于细菌聚集后形成的粘稠状结构，这种结构可以保护细胞免受外界影响。因为这一保护层可以抵抗抗生素杀伤，所以当微生物污染手术中使用的缝线或者感染尿路导管时，形成的生物膜具有十分危险的后果。仅在美国医院，数千人死于相关的手术感染和尿路感染。



对抗细菌的生物膜是一项十分有挑战性的问题。对此，由UCSD的研究者们发现的生物膜形成的关键机制，提供了一种以可控且可重复的方式研究该过程的方法。该研究于10月5日在Nature Communications上发表。

在这一研究中，研究人员设计并制造了微流体装置和新型凝胶用于模拟人体细胞内的环境，这些装置容纳了致病性大肠杆菌。科学家发现，细菌菌落会长到被腔壁，纤维或凝胶挤压的程度，而这种压力本身就是生物膜形成的触发因素。

作者称，通过这一发现，研究人员可以使用各种模拟其他细胞环境的设备，探索无数环境和环境下的生物膜形成机制。他们还可以使用本研究中介绍的设备，以简单，廉价和可重复的方式快速，精确地和大量生产生物膜。这将为筛选破坏生物膜保护层的药物提供有效的平台。