از باکتری برای ساخت بيوفيلم مانند مردم ساخت شهرستانها

به عنوان فردی باکتری تکثیر و رشد به یک مه غلیظ و چسبنده بيوفيلم مانند جامعه است که به شکل پلاک دندان های خود را رشد آینه گسترش شهرها محققان گزارش.

میکروبیولوژی به مدت طولانی به تصویب رسید زبان اسکان بشر برای توصیف چگونه باکتری زندگی می کنند و رشد می کنند: آنها “حمله” و “استعمار.” روابط مسکونی در مجاورت نزدیک هستند “مستعمرات.”

توسط جفت سوپر رزولوشن تکنولوژی تصویربرداری با یک الگوریتم محاسباتی این مطالعه جدید در
طبیعت ارتباطات تایید می کند که این استعاره مناسب تر از دانشمندان ممکن است متوجه شده اند.

“ما این را ‘ماهواره در سطح’ نمایش زیر صدها باکتری های توزیع شده در سطح اولیه خود را از استعمار به تشکيل بيوفيلم می گوید:” نویسنده ارشد هیون (میشل) کو استاد در دانشگاه پنسیلوانیا در دانشکده دندانپزشکی. “و آنچه ما می بینیم این است که قابل ملاحظه ای فضایی و ویژگی های ساختاری از رشد آنها شبیه به آنچه ما می بینیم در شهرنشینی.”

این دیدگاه جدید در چگونه بيوفيلم رشد می تواند کمک به اطلاع رسانی یا تلاش برای ترویج رشد میکروب های مفید و یا شکستن و کشتن نامطلوب بيوفيلم با درمان.

“معمولا هنگامی که افراد مطالعه بيوفيلم آنها تجزیه و تحلیل یک سلول در یک میدان دید باریک به عنوان آن را تکثیر می شود یک خوشه و شروع به ساخت می گوید:” کو. “اما ما تعجب اگر ما به دنبال چندین سلول های انفرادی به طور همزمان که آیا ما می تواند شناسایی برخی از الگوهای بزرگ از ظهر-فلس است.”

Geelsu Hwang, دستیار استاد در پن دندانپزشکی که شامل مهندسی به مشکلات بهداشت دهان و توسعه قدرتمند مرور زمان تصویربرداری ابزار به کارگیری confocal لیزر اسکن میکروسکوپ قادر به تجزیه و تحلیل سطح توپوگرافی و ردیابی باکتری ها پر یک سطح پایین به سلول انفرادی در سه بعد در طول زمان است.

در ضمن Amauri پائولا استادیار در گروه فیزیک در Universidade Federal do کیرا در برزیل که مشغول به کار به عنوان استاد مدعو در کو آزمایشگاه مشغول به کار برای ساخت یک الگوریتم است که می تواند تجزیه و تحلیل رفتار این رشد در طول زمان است.

خود را برای مطالعه آنها با استفاده از میکروب استرپتوکوک موتانسدر یک دهان پاتوژن مسئول ایجاد حفره هنگامی که آن را به شکل یک بيوفيلم بیشتر معمولا شناخته شده به عنوان پلاک دندانی و منتشر اسید و پوسیدگی مینای دندان.

آنها توزیع باکتری ها بر روی مینای دندان-مانند مواد و به دنبال آن صدها فرد میکروب در طول چند ساعت به عنوان آنها تقسیم شده و رشد کرد.

به طور کلی الگوهای رشد بودند یادآور شکل گیری مناطق شهری این تیم در بر داشت. برخی از فرد “مهاجران” رشد گسترش به باکتری “روستاها.” سپس به عنوان مرزهای روستاهای رشد و در برخی موارد ملاقات آنها پیوست به فرم بزرگتر روستاها و در نهایت “شهرستانها.” برخی از این شهرستانها و سپس ادغام به صورت بزرگتر “کلانشهر.”

تعجب آور این محققان نتایج خود را نشان داد که تنها یک زیر مجموعه از باکتری رشد داشته است. “ما فکر کردیم که اکثریت فردی باکتری ها را تا پایان رشد می گوید:” کو. “اما تعداد واقعی کمتر از 40 درصد بقیه یا در حال مرگ خاموش یا فرا گرفته بودن رشد از دیگر microcolonies.”

آنها همچنین انتظار نیست عدم مهار هنگامی که این engulfment صورت گرفت. آنها فکر می کردند که به عنوان های مختلف microcolonies ملاقات, آنها ممکن است به رقابت با یک دیگر باعث دو لبه شاید دفع.

“به جای ادغام آنها و شروع به رشد به عنوان یک واحد” می گوید: کو.

در هر دو فرد باکتری ها و بيوفيلم در مقیاس گسترده محققان تایید کرد که gluelike ترشح شناخته شده به عنوان پلیمری خارج سلولی مواد (EPS) را فعال کنید باکتری ها را بسته و با هم از نزدیک و محکم در بيوفيلم. هنگامی که آنها معرفی آنزیمی است که هضم EPS جوامع حل شده و بازگشت به مجموعه ای از فردی باکتری است.

“بدون EPS آنها از دست دادن توانایی پر بسته و فرم این “شهر” می گوید: “کو.

در نهایت محققان تجربه به ببینید که چگونه علاوه بر این از یک میکروبی “دوست” و یا “دشمن” خواهد تاثیر اصلی باکتری ها رشد داشته است. این “دشمن” بود استرپتوکوک oralisیک باکتری است که می تواند مانع از رشد استرپتوکوکوس موتانس. علاوه بر این به طور چشمگیری اختلال در توانایی موتانس به شکل بزرگتر “شهرستانها” مثل مخل همسایه است که می تواند بر جمعی رشد جامعه است.

“دوست”—قارچ کاندیدا آلبیکانسکه کو و دیگران پیدا کرده اند به ارتباط برقرار کردن با موتانس در بيوفيلم و به منظور کمک به پوسیدگی دندان—تاثیر نمی گذارد بيوفيلم نرخ رشد اما آیا کمک به پل مجاور microcolonies را قادر می سازد توسعه بزرگتر “شهرستانها.”

کو هشدار در مورد مصرف شهرنشینی استعاره از بيوفيلم رشد بیش از حد اما تأکید مفید درس است که می تواند نتیجه از مطالعه سیستم بطور همه جانبه و با نگاه به حوادث تحت هر دو “نزدیک” و “چشم پرنده” views.

“این قیاس مفید اما آن را باید با یک دانه نمک” کو می گوید. “ما نمی گوییم این باکتری ها در انسان. اما با در نظر گرفتن این دیدگاه رشد بيوفيلم به ما می دهد یک چندمقياسی چند بعدی عکس از چگونه آنها رشد می کنند که ما نه دیده ام قبل از.”

اضافی محققان از پن و Universidade Federal do کیرا در برزیل کمک کند.

پشتیبانی برای مطالعه از موسسه ملی دندانپزشکی و Craniofacial تحقیقات یک برزیل CAPES اعطای کمک هزینه تحصیلی به پائولا و سازمان های CNPq و FUNCAP.

منبع: پن

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>