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        研究人員發(fā)現(xiàn)致命的生物膜是如何形成的
        
			
        
				2019-03-18 10:12:31
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        通過(guò)嚴(yán)格限制抗生素的作用，在手術(shù)和泌尿道感染期間，形成有組織的細(xì)菌細(xì)胞群落(稱為生物膜)可能是致命的。耶魯大學(xué)的研究人員剛剛接近了解這些生物膜是如何發(fā)展的，以及可能如何阻止它們。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)致命的生物膜是如何形成的
        

        當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞聚集并形成將它們粘結(jié)在粘稠物質(zhì)中的結(jié)構(gòu)時(shí)，形成生物膜。這種膠可以保護(hù)細(xì)胞免受外界影響，使它們形成復(fù)雜的準(zhǔn)生物。生物膜幾乎無(wú)處不在，包括未洗過(guò)的淋浴間或湖泊表面。因?yàn)楸Ｗo(hù)殼可以阻止?jié)撛诘闹委?，所以?dāng)生物膜侵入人體細(xì)胞或在手術(shù)中使用的縫合線和導(dǎo)管上形成時(shí)，它們是最危險(xiǎn)的。僅在美國(guó)醫(yī)院，就有數(shù)千人死于與生物膜相關(guān)的手術(shù)部位感染和尿路感染。
        

        “生物膜是一個(gè)巨大的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兪辜?xì)菌感染很難處理，”該研究的資深作者Andre Levchenko說(shuō)，該研究于10月5日在Nature Communications上發(fā)表。
        

        戰(zhàn)斗生物膜特別困難，因?yàn)槿藗兩形闯浞至私饧?xì)菌細(xì)胞如何從單獨(dú)行為轉(zhuǎn)變?yōu)榧w結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)有轉(zhuǎn)變。然而，Levchenko實(shí)驗(yàn)室的研究人員與加州大學(xué)圣地亞哥分校的同事合作，最近發(fā)現(xiàn)了生物膜形成的關(guān)鍵機(jī)制，這也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。
        

        研究人員設(shè)計(jì)并制造了微流體裝置和新型凝膠，這些裝置容納了致病性大腸桿菌細(xì)胞，這些細(xì)胞通常是尿路感染的原因。這些裝置模擬了人體細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，這些細(xì)胞在感染期間容納入侵的細(xì)菌?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌菌落會(huì)長(zhǎng)到它們被腔壁，纖維或凝膠擠壓的程度。這種自我產(chǎn)生的壓力本身就是生物膜形成的觸發(fā)因素。
        

        “這非常令人驚訝，但我們看到了你對(duì)生物膜所期望的所有東西，”Levchenko說(shuō)，John C. Malone生物醫(yī)學(xué)工程教授和耶魯大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)研究所所長(zhǎng)。“細(xì)胞產(chǎn)生了生物膜成分，突然變得非?？股?。所有這些都伴隨著細(xì)胞處于生物應(yīng)激狀態(tài)，壓力來(lái)自與環(huán)境的機(jī)械相互作用。”
        

        Levchenko說(shuō)，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。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。這將允許篩選可能破壞生物膜保護(hù)層并將其分解的藥物。
        

        “當(dāng)你想做這些藥物篩選試驗(yàn)時(shí)，有這樣的疾病模型是必須的，”他說(shuō)。“我們現(xiàn)在可以以完全可預(yù)測(cè)的方式在特定形狀和特定位置生長(zhǎng)生物膜。”
        
			

			
          
        
			
        
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