Biofilm là gì? Các công bố khoa học về Biofilm
Biofilm là một cơ chế tự vệ tự nhiên của vi khuẩn và các vi sinh vật khác, mà chúng nhóm lại và tạo thành một cấu trúc phức tạp gọi là biofilm. Biofilm chứa các...
Biofilm là một cơ chế tự vệ tự nhiên của vi khuẩn và các vi sinh vật khác, mà chúng nhóm lại và tạo thành một cấu trúc phức tạp gọi là biofilm. Biofilm chứa các tế bào vi khuẩn, polysaccharide và các chất hữu ích khác, được bao bọc bởi một lớp nhầy kháng nước.
Biofilm có thể hình thành trên bề mặt của các loại vật liệu như da, răng, thiết bị y tế, ống cống và các vật liệu xây dựng. Chúng có khả năng bảo vệ vi khuẩn khỏi sự tác động của thuốc trừ sâu và kháng sinh, làm tăng khả năng chống lại hệ thống miễn dịch của cơ thể và tăng cường khả năng sinh tồn và tăng trưởng của vi khuẩn.
Biofilm có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe, bao gồm nhiễm trùng, sự gia tăng của vi khuẩn kháng thuốc và gây trở ngại cho các quá trình công nghệ như xử lý nước và quá trình công nghiệp khác. Nghiên cứu về cách phòng ngừa và tiêu diệt biofilm đang rất quan trọng để giải quyết các vấn đề liên quan đến sức khỏe và môi trường.
Biofilm là một cấu trúc phức tạp hình thành khi các tế bào vi khuẩn và/hoặc các vi sinh vật khác gắn kết trên một bề mặt và tạo thành một môi trường sống và phát triển chung. Biofilm xuất hiện khi một số lượng nhất định của tế bào vi khuẩn bắt đầu dính vào bề mặt bằng cách sử dụng các phân tử nhầy có chứa polysaccharide để kết dính chúng lại.
Biofilm thường có một cấu trúc phân lớp, trong đó các tế bào vi khuẩn ở phần bề mặt chịu tác động nhiều hơn từ môi trường xung quanh, trong khi các tế bào ở phần sâu hơn bị tách ra khỏi sự giao tiếp và không chịu ánh sáng và chất dinh dưỡng như tốt hơn. Cấu trúc phân lớp này tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn sống sót và phát triển, bảo vệ chúng khỏi các yếu tố môi trường xấu.
Biofilm có thể tồn tại trên nhiều loại bề mặt, bao gồm cả da, răng, nhựa, kim loại, không gian giữa các hạt thức ăn và kể cả trong các môi trường nước như ao, sông, hồ, và hệ thống ống cống.
Việc hình thành biofilm thường có thể xảy ra trong môi trường ẩm ướt và nhiệt độ phù hợp cho sự sinh trưởng của vi khuẩn. Những yếu tố như tốc độ dòng chảy của chất lỏng, pH, mật độ vi khuẩn và sự tồn tại của chất dinh dưỡng cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến quá trình hình thành biofilm.
Biofilm có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe. Chúng có thể là nguyên nhân gây ra nhiễm trùng nội sinh trong cơ thể, bám dính vào các bề mặt trong cơ thể và gây ra các bệnh như viêm nhiễm, viêm nhiễm tiểu đường, viêm phổi và viêm nhiễm màng não. Biofilm cũng có thể gây trở ngại cho các quá trình công nghệ như xử lý nước, gây tắc nghẽn ống cống và thiết bị hóa học trong hệ thống công nghiệp và gây sự mất mát kinh tế đáng kể.
Nghiên cứu đang tiến hành để tìm hiểu cách ngăn chặn và tiêu diệt biofilm, bằng cách phát triển các phương pháp xử lý hiệu quả. Các phương pháp bao gồm việc sử dụng chất kháng sinh, chất kháng khuẩn và các phương pháp vật lý như siêu âm và nhiệt độ cao để phá vỡ cấu trúc của biofilm và tiêu diệt vi khuẩn gắn kết.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "biofilm":
Vi khuẩn bám vào bề mặt và tập hợp lại trong một ma trận polyme giàu nước do chúng tự tổng hợp để tạo thành màng sinh học. Sự hình thành các cộng đồng bám đậu này và khả năng kháng kháng sinh khiến chúng trở thành nguyên nhân gốc rễ của nhiều bệnh nhiễm trùng vi khuẩn dai dẳng và mãn tính. Nghiên cứu về màng sinh học đã tiết lộ các nhóm tế bào biệt hóa, kết cấu với các thuộc tính cộng đồng. Những tiến bộ gần đây trong việc hiểu cơ sở di truyền và phân tử của hành vi cộng đồng vi khuẩn chỉ ra những mục tiêu trị liệu mới có thể cung cấp một giải pháp để kiểm soát nhiễm trùng do màng sinh học.
Mặc dù màng sinh học (biofilm) lần đầu tiên được mô tả bởi Antonie van Leeuwenhoek, lý thuyết mô tả quá trình hình thành màng sinh học chưa được phát triển cho đến năm 1978. Hiện nay, chúng ta hiểu rằng màng sinh học là phổ quát, xuất hiện trong các hệ thống nước thông thường và công nghiệp, cũng như ở nhiều môi trường và thiết bị y tế có liên quan đến sức khỏe cộng đồng. Sử dụng các công cụ như kính hiển vi điện tử quét và, gần đây hơn, kính hiển vi laser quét huỳnh quang, các nhà nghiên cứu màng sinh học hiện đã hiểu rằng màng sinh học không phải là các dạng trầm tích tế bào đồng nhất, mà là những cộng đồng phức tạp của các tế bào liên kết với bề mặt, được bao bọc trong một ma trận polyme chứa các kênh nước mở. Các nghiên cứu tiếp theo đã chỉ ra rằng kiểu hình màng sinh học có thể được mô tả thông qua các gen được biểu hiện bởi các tế bào liên quan đến màng sinh học. Các sinh vật nhỏ phát triển trong màng sinh học có khả năng kháng lại các tác nhân kháng khuẩn rất cao bằng một hoặc nhiều cơ chế. Các sinh vật vi sinh liên quan đến màng sinh học đã được chứng minh là liên quan đến một số bệnh ở người, chẳng hạn như viêm nội tâm mạch van sinh và xơ nang, và có khả năng xâm chiếm nhiều loại thiết bị y tế. Mặc dù bằng chứng dịch tễ học chỉ ra rằng màng sinh học là nguồn gốc của một số bệnh nhiễm trùng, nhưng các cơ chế chính xác qua đó các sinh vật vi sinh liên quan đến màng sinh học gây ra bệnh vẫn chưa được hiểu rõ. Việc tách rời các tế bào hoặc cụm tế bào, sản xuất endotoxin, tăng cường khả năng kháng chống lại hệ miễn dịch của vật chủ, và cung cấp một môi trường cho sự phát sinh của các sinh vật có khả năng kháng thuốc đều là những quá trình có thể khởi phát và phát triển bệnh. Các chiến lược hiệu quả nhằm ngăn ngừa hoặc kiểm soát màng sinh học trên các thiết bị y tế phải xem xét đến tính chất độc đáo và bền bỉ của chúng. Các chiến lược can thiệp hiện tại được thiết kế để ngăn chặn việc xâm chiếm thiết bị ban đầu, giảm thiểu sự gắn kết tế bào vi sinh vật vào thiết bị, thâm nhập vào ma trận màng sinh học và tiêu diệt các tế bào liên quan, hoặc loại bỏ thiết bị khỏi bệnh nhân. Trong tương lai, các phương pháp điều trị có thể dựa vào việc ức chế các gen liên quan đến sự gắn kết tế bào và hình thành màng sinh học.
▪ Tóm tắt Biofilm có thể được định nghĩa là các cộng đồng vi sinh vật gắn liền với bề mặt. Rõ ràng rằng các vi sinh vật trải qua những thay đổi sâu sắc trong quá trình chuyển đổi từ dạng sinh sống tự do (bơi lội) sang các tế bào thuộc một cộng đồng phức tạp, gắn bề mặt. Những thay đổi này được phản ánh qua các đặc điểm hình thái mới phát triển bởi vi khuẩn trong biofilm và xảy ra nhằm đáp ứng với nhiều tín hiệu môi trường khác nhau. Các phương pháp di truyền và phân tử gần đây được sử dụng để nghiên cứu biofilm vi khuẩn và nấm đã xác định các gen và các mạch điều hòa quan trọng cho các tương tác ban đầu giữa tế bào và bề mặt, sự trưởng thành của biofilm, và sự trở lại của các vi sinh vật trong biofilm sang chế độ phát triển planktonic. Các nghiên cứu đến nay cho thấy rằng quá trình chuyển đổi từ planktonic sang biofilm là một quá trình phức tạp và được điều chỉnh cao. Các kết quả được xem xét trong bài báo này cho thấy rằng sự hình thành biofilm phục vụ như một hệ thống mô hình mới cho nghiên cứu sự phát triển của vi sinh vật.
Quá trình hình thành các cộng đồng vi khuẩn phức tạp được gọi là màng sinh học bắt đầu với sự tương tác của các tế bào trôi nổi với bề mặt để đáp ứng các tín hiệu môi trường thích hợp. Chúng tôi báo cáo việc phân lập và đặc điểm hóa của các đột biến
Quần thể vi sinh vật bám vào bề mặt, bao gồm một hoặc nhiều loài thường được gọi là màng sinh học. Sử dụng một phương pháp thử nghiệm đơn giản để khởi đầu hình thành màng sinh học (ví dụ: bám vào bề mặt không sinh học) của chủng
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10