2011年1月10
哈佛大学的工程师们通过重新思考物体表面发生了什么，发现枯草芽孢杆菌生物膜菌落具有无与伦比的能力，能够排斥各种液体，甚至蒸汽。
这种黏糊糊的细菌涂层直径几厘米，但厚度只有几百微米，从管道到牙齿，它们附着在一切物体的表面，对抗菌剂具有众所周知的耐药性。研究人员现在怀疑他们知道生物膜弹性的秘密。
将四滴乙醇溶液滴在枯草芽孢杆菌生物膜菌落上，即切片琼脂凝胶上方的浅色膜，它呈珠状，而不是容易湿润和渗入。这种宏观现象揭示了生物膜广泛抗菌素耐药性的关键线索。
这项研究发表在1月5日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，有望创造出生物启发的非湿润材料，并开发出更好的方法来消除有害生物膜，这些有害生物膜会堵塞管道，污染食品生产和供水系统欧洲杯线上买球，并导致感染。欧洲杯足球竞彩
“通过观察生物膜从材料的角度来看,而不是一个细胞或生物化学,我欧洲杯足球竞彩们发现他们有足够的能力去抵抗润湿程度在本质上从未见过的,”主要作者亚历克斯•爱泼斯坦说研究生在哈佛大学工程与应用科学学院的(海洋)。欧洲杯线上买球“事实上，生物膜确实抵制了我们最初的研究努力。”
这一发现是偶然发现的，因为研究人员的初衷是研究生物膜的结构。为了成像生物膜的内部，研究小组必须用乙醇和丙酮等液体浸泡它，这些液体通常很容易扩散并渗入表面。
但令我们惊讶的是，这是不可能的。液体一直在表面呈珠状，不会渗透到殖民地，”爱泼斯坦说，她是Joanna Aizenberg实验室的一员，Joanna Aizenberg是海洋科学学院的Amy Smith Berylson材料科学教授;欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球拉德克利夫学院Susan S.和Kenneth L. Wallach教授;也是哈佛大学威斯生物工程研究所的核心成员。
在艾森伯格实验室研究材料和润湿的过程中，工程师们立即意识到欧洲杯足球竞彩他们所观察到的现象的重要性。事实证明，生物膜具有前所未有的拒液表面，从而揭示了可能是什么导致了广泛的抗菌素耐药性的关键线索。
大自然提供了许多防水表面的例子，如荷叶，长期以来为创造合成材料提供了灵感。欧洲杯足球竞彩然而，到目前为止，还没有发现广泛排斥材料的模型自然系统。欧洲杯足球竞彩
虽然这样的表面可以制造，但自上而下的过程是昂贵的、劳动密集型的，并且依赖有毒的化学物质和脆弱的结构。然而，生物膜是一个活生生的证明，它只需要最简单、最天然的成分——即由蛋白质和多糖组成的弹性网状结构，组成一个多尺度、层次结构。
与此同时，这一发现为生物膜如何对如此多不同类型的杀菌剂免疫提供了一个全新的视角。如果杀菌剂不能进入黏液到达细菌，即使是最复杂的生化策略也会失效。简而言之，在临床相关浓度下，醇类和其他溶剂的抗微生物活性因其强烈的非润湿行为而受到损害。
该团队希望他们新发现的知识将有助于提醒研究人员，在设计破坏有害生物膜的方法时，需要考虑这一要求。
仿生学领域的先驱艾森伯格说:“尽管生物膜研究了20年，但它们对广泛的生物杀灭化学物质的臭名昭著的抵抗仍然是一个神秘而紧迫的问题。”“把它看作一个宏观问题，我们发现了一种稍微超出视野的解释:抗菌素可能仅仅因为是一种非湿润的液体，不能穿透生物膜并进入皮下细胞，所以无效。”
Aizenberg和她的同事推测，这种强烈的液体排斥可能是对细菌的自然土壤环境做出的反应，在那里水可以过滤重金属和其他毒素。
此外，生物膜的特性可能是最近成功利用生物膜作为一种生态友好的农业生物防治形式的基础，它可以保护植物根部免受水中病原体的侵害。
展望未来，哈佛大学的研究小组计划精确地调查生物膜的生化成分是如何产生特殊的抗性的，并测试其他细菌种类的特性。
Aizenberg说:“这些应用令人兴奋，但同样让我们兴奋的是，我们的发现揭示了一种以前没有记录的生物膜现象。”“这项研究应该是一个鼓舞人心的提醒，我们只是触及了事物真正运作的表面。”
她补充说，就像生物膜一样，“深入问题的核心一直是一个挑战。”
来源:http://www.harvard.edu/