Новости химической науки > Биопленки под контролем

Биопленки широко распространены вокруг нас – от зеленого ила, который покрывает скалы до зубного камня. Эти, обладающие большой способностью к адгезии, сообщества микроорганизмов являются основной причиной больничных инфекций и могут ускорять коррозию металлоизделий.

Химики из США разработали способ контроля образования биопленок, позволяющий легко изучать их рост. Информация, полученная в ходе этого исследования, сможет помочь найти способы предотвращения роста биопленок.

Биопленки растут только на определенной области золотой поверхности. (Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822197a)

Модификация поверхности позволила Ян-Йенг Люку (Yan-Yeung Luk) и Даченгу Рену (Dacheng Ren) из Университета Сиракуз на длительное время ограничить рост бактериальных биопленок на определенных участках поверхности.

Клетки, образующие биопленки, отличаются тысячекратно большей резистентностью к обычному кругу антибиотиков и дезинфицирующих средств по сравнению со «свободно плавающими» бактериальными клетками, что и затрудняет разрушение устойчивых биопленок на поверхности. Для предотвращения и успешного удаления биопленок необходимо понять механизм их образования. Однако эта задача затрудняется из-за наличия подходящих «исследовательских площадок» с хорошо известной химией поверхности.

На основании прежних работ группы Рена было известно, что активный рост биопленок может происходить на поверхностях из золота, модифицированных монослоем метил-терминированного тиола. Исследователи обнаружили, что замещение терминальной метильной группы остатком D-маннита позволяет ингибировать рост биопленок. Затем исследователи получили поверхность, в которой способствующие росту биопленок фрагменты были окружены фрагментами, ингибирующими их рост. Таким способом удалось заставить расти биопленки «вверх», не давая им распространяться «вширь», что позволило изучить их трехмерную структуру.

Ранее разработанные для ингибирования роста биопленок поверхности отличались слабой резистентностью и долговечностью. Поверхность, разработанная в группе Рена, позволяет ингибировать рост биопленок в течение 26 суток, что, как полагает Рен, является рекордом в области резистентности.

Источник: Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b822197a

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #медицинская химия, #химия поверхности