如何在恶劣的环境中生存的细菌的新认识

使用创新的设备与微观商会，来自约翰霍普金斯大学，4个机构，包括的研究人员已经收集到有关细菌如何在恶劣的环境中生存，形成所谓的生物膜抗生素耐药性社区的新的重要信息。

这些生物膜发挥关键作用，在囊肿性纤维化，尿路感染和其他疾病的研究人员说，他们的发现可能帮助开发新的治疗方法及预防措施。

“有一种看法认为，单细胞有机体是反社会的，但是这是误导，说：”安德烈Levchenko，生物医学工程助理教授在美国约翰霍普金斯大学的鳕鱼工程学院和大学的纳米生物技术研究所的附属公司。 “当细菌压力下，这是他们生活的故事，他们的团队和这个集体称为生物膜。如果你看一下在自然发生的生物膜，它们有非常复杂的架构。他们就像对养分的渠道去和废物走出去的城市。“

有了一个更好地了解如何以及为什么细菌形成生物膜，研究人员或许能够在细菌群落的破坏活动，并阻止其人类宿主的有害影响。该小组的研究结果进行了详细的科学生物学公共图书馆“杂志在2007年11月发表的一篇文章。

在这篇文章中，从约翰霍普金斯大学的研究人员，弗吉尼亚理工大学，圣地亚哥加州大学和瑞典隆德大学报上观察细菌大肠杆菌大肠杆菌生长在一个新的微流体装置的局促的条件。的设备，它允许科学家使用纳米卷，在溶液中的细胞，包含了一系列保持均匀悬浮在培养基中的细菌对各种形状和大小的微小商会。

Levchenko和他的同事记录了使用实时显微镜的单细胞层的行为。计算模型验证了他们的实验结果，可以预测其他细菌物种相似的压力下的行为。 “我们惊讶地发现，细胞生长在各种形状会逐渐组织成高度规则的结构，”Levchenko说。 “计算模型有助于解释为什么这发生了，它可能是由细胞如何使用，以增加生存的机会。”

微流体装置，其目的是在亚历Groisman在加州大学圣地亚哥分校的实验室合作制造，使这些细胞自由地流入和分庭。在商会的测试卷，在纳米升范围内，允许单个大肠杆菌细胞的可视化。安史蒂文斯在弗吉尼亚理工大学的实验室，帮助生成新菌株的细菌，允许单个细胞在单层生长的可视化。

Hojung赵，约翰霍普金斯大学生物医学工程博士生Levchenko的实验室和杂志文章的主要作者，视频捕获逐步的自我组织和细菌生物膜超过24小时的时间内，使用实时显微技术，最终建设。实验是在与赵的同事在隆德合作开发的建模分析相匹配。图像进行分析，使用与约翰霍普金斯大学的影像科学中心的布鲁诺Jedynak参与开发的工具。

观察发现，再包装细胞人口居住在分庭，更有序的生物膜的结构成为显微镜，Levchenko说。高装在一个狭小的空间，可以非常具有挑战性的细胞，使任何类型的战略，以帮助殖民地的生存是非常重要的，他补充说。

Levchenko还指出，杆状大肠杆菌太短或太长，通常是没有组织好还是没有避免“踩踏”对出口的堵塞。围空间的形状也强烈影响细胞组织中的一个殖民地，尖角发现细胞，但没有在圆形microchambers高度无序的群体。

了解细菌是如何产生生物膜的研究人员开发更好的方法来打击与之相关的疾病是很重要的，Levchenko指出。例如，患有肺囊肿性纤维化的一种遗传性疾病影响的粘液衬里的人，很容易受到寄生在肺部的细菌物种。患者呛殖民地的副产品。慢性尿路感染的结果从人体细胞内的发展的细菌群落。与生物膜引起导管已插入或已用于缝线的组织问题。

：“你可以把对抗生素的病人，和它可能似乎感染已消失。但在几个月后，它再次出现，它通常是在抗生素耐药性的形式，“Levchenko说。探讨可能的治疗方法，Levchenko说，微流体装置，可用于迅速，同时屏幕的不同类型的药物，他们的能力，以防止生物膜的工具。

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