Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Molekylære kameleoner avslører bakterielle biofilmer

Anonim

Molekyler som bytter farge, kan brukes til å følge i sanntid hvordan bakterier danner en beskyttende biofilm rundt seg selv. Denne nye metoden, som er utviklet i samarbeid mellom forskere ved Linköpings universitet og Karolinska Institutet i Sverige, kan i fremtiden bli betydelig både i medisinsk behandling og næringsmiddelindustrien, hvor bakterielle biofilmer er et problem.

annonse


Biofilmer dannes når bakterier vokser på overflateform tredimensjonale kolonier der de overlever bedre enn når de bor alene.

"Det som spesielt kjennetegner biofilmer er at bakteriene produserer en spesiell slime som binder bakteriene til hverandre. Biofilmen hjelper bakteriene til å motstå ytre påkjenninger, for eksempel antibiotika, væskestrømmen i et kateter og vaskemidler i form av oppvask væske og andre rengjøringsmidler, sier professor Agneta Richter-Dahlfors ved Karolinska Institutet, som har ledet studiet sammen med professor Peter Nilsson på Linköpings universitet.

Den beskyttende biofilmen er et problem i for eksempel medisinsk behandling og næringsmiddelindustrien. Hittil har ingen spesifikk metode for å oppdage biofilmer vært tilgjengelig.

"Dette er den første metoden som spesifiserer biofilmkomponentene. Det betyr at forskere som vil studere mekanismene bak bakterier som danner biofilmer, nå har tilgang til et nytt verktøy for å forstå prosessen, sier Agneta Richter-Dahlfors.

I den nåværende studien, publisert i Nature Journal Biofilms and Microbiomes, har forskerne utviklet molekyler som avgir en slags optisk fingeravtrykk som avhenger av hva de binder til. En del av molekylet har evnen til å utsende lys, mens en annen del kan binde spesifikt til et målmolekyl. I dette tilfellet er dette et molekyl til stede i biofilmen. Når sporingsmolekylet har bundet seg til målmolekylet, endres fargene på lyset som sendes ut.

"De molekylene vi har utviklet er unike fordi de kan avgi forskjellige farger, avhengig av deres konformasjon. Vi kaller dem" molekylære kameleoner ", siden de forandrer farge i forhold til omgivelsene, " sier Peter Nilsson ved Linköpings universitet, hvis forskningsgruppe har utviklet disse tracermolekylene.

Forskerne har i prosjektet demonstrert hvordan metoden kan brukes til å studere Salmonella-bakterier, både i cellekulturer og i smittet vev. Forskerne håper at det blir mulig å bruke metoden innen medisinsk behandling og næringsmiddelindustrien, hvor biofilmer er et problem. Det er imidlertid også kontekster hvor bakteriernes evne til å danne biofilmer er positiv, for eksempel når bakterier brukes til å produsere biogas som skal brukes som drivstoff.

"Det er mulig med den nye metoden å følge i realtid hvordan bakteriene danner en biofilm. Nå som vi har et verktøy som vi kan bruke til å se hvordan biofilmer dannes, kan vi også bruke den til å evaluere metoder som påvirker prosessen, sier Peter Nilsson.

Forskningen er finansiert med støtte fra Svenske Forskningsrådet, Svenske Stiftelsen for Strategisk Forskning, Erling-Persson Family Foundation og Carl Bennet AB. Noen av forskerne som arbeider i studien, er deltakere i et selskap som kan kommersialisere molekylene for bruk innen medisinsk behandling og industri.

annonse



Historie Kilde:

Materialer fra Linköpings universitet . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Ferdinand X Choong, Marcus Bäck, Sara Fahlén, Leif BG Johansson, Keira Melican, Mikael Rhen, K Peter R Nilsson, Agneta Richter-Dahlfors. Real-time optotracing av curli og cellulose i levende Salmonella biofilms ved hjelp av luminescerende oligothiophener . npj Biofilms and Microbiomes, 2016; 2: 16024 DOI: 10, 1038 / NPJBIOFILMS.2016.24