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1、47卷3期微生物学报47(3):558~5612007年6月4日ActaMicrobiologicaSinica4June2007细菌生物膜研究技术*李京宝,韩峰,于文功(中国海洋大学医药学院青岛266003)摘要:细菌生物膜是细菌生长过程中为适应生存环境而在固体表面上生长的一种与游走态细胞相对应的存在形式。只要条件允许,绝大多数细菌都可以形成生物膜。一旦形成了生物膜细菌就具有极强的耐药性,在医疗、食品、工业、军事等诸多领域给人类社会带来了严重的危害,造成巨大的经济损失。因此,细菌生物膜已成为全球关注的重大难题,也是目前科学界研究的前沿和热点。本文结合细菌生物膜
2、研究技术的最新进展,重点介绍了几种常用生物膜发生装置及检测量化技术,并对其原理及优缺点进行了讨论。关键词:细菌;细菌生物膜;耐药性中图分类号:Q93文献标识码:A文章编号:0001-6209(2007)03-0558-04细菌生物膜是指由附着于惰性或者活性实体表面的细快捷,至今仍在生物膜研究中发挥作用。菌细胞和包裹着细菌的水合性基质所组成的结构性细菌群112微孔板法[1]落。细菌生物膜广泛存在于含水和潮湿的各种表面上,包相对于试管而言,微孔板有着当然的批处理优势。尤其括自来水管道,工业管道、通风设备、医疗器械甚至病理状态是在加快大批样品的操作速度同时还能保持试验
3、一致性的下的人体组织器官,据专家估计几乎所有的细菌在一定的条优点,使得96孔板,乃至384孔板大量应用于细菌生物膜的件下都可以形成生物膜[2~4]。生物膜中细菌的代谢活动除研究[9~11]。在实际操作中,由于微孔板边缘孔中的液体更易了能够腐蚀管道和金属表面外,更可导致动植物及人类疾病于挥发,从而导致这些孔的结果数值过高。为避免这种系统发生。由于细菌在生物膜状态有着比游走态高出千百倍的误差,可以在边缘的孔中仅加水,或者在微孔板上盖湿毛巾抗药性,使得生物膜在临床更易引发难治性慢性感染,严重用以保湿。[5~7]威胁人类健康。在生物膜处理试验中,加入的抗生素等物质往往在
4、完成虽然科学家们早在几个世纪以前就知道细菌可以在固处理后仍有部分残留而影响试验的结果。为了消除这些化体表面形成层膜状结构,但对于细菌生物膜或者说生物膜组学物质的继续作用,就必须彻底洗涤孔内的细菌生物膜,这织概念的形成及相关研究也只是在近30年来才有了重大的显然是一件非常繁琐的工作。加拿大卡尔加里大学生物膜突破。从近十年来所检索到的细菌生物膜相关文献及专利研究小组使用一种上盖带有小柱子的微孔板,可以很方便地[12]数量的大幅提高可以看出,现在对细菌生物膜的关注程度更处理或洗涤生长在小柱上的细菌生物膜。该装置已经商是达到了前所未有的高度并仍有上升趋势。一个新兴领域品
5、化,称为卡尔加里生物膜装置(Calgarybiofilmdevice,CBD)在初期的发展依赖于一系列有效方法的开发,而要想成为该或直接称其为MBEC,专门用于考察生物膜相对于其游离状领域的标准方法,则该方法所涉及的新知识就必须为大家所态菌体的耐药性变化,以及寻找可以恢复生物膜对抗生素的认可。细菌生物膜作为相对新兴的研究领域,并无多少被广敏感性的物质。该装置一经面世,立刻受到广大生物膜研究[13]泛认可的标准方法。本文将从细菌生物膜的人工发生装置人员的欢迎,得到广泛应用。和定性定量检测手段两方面来介绍近几年被普遍使用的生113置片法物膜相关技术。置片法即在细菌培
6、养液中加入玻璃片或其他片状、管状物静置共培养,以提供额外的可供生物膜附着并可移动处理1人工生物膜发生装置的表面。Ghigo就曾用该方法分析了基因水平转移对生物膜[14]111试管法生成的影响。由于加入玻片较大,可以直观地比较细菌生将细菌稀释至适当浓度装入小试管等容器,于适当的温物膜的生长状况,甚至可以将其上生物膜刮下进行研究。另度下静置培养,则该细菌的生物膜将会在试管壁上形成。根外还可将有生物膜附着的小管植入小鼠体内,观察生物膜相[15]据菌种厌氧好氧的不同,生物膜分别倾向形成于试管的底部关的细菌感染状况。[8]或者气液交界面。O.Toole等曾用该方法考察不同
7、的材料114平板膜片法包括聚苯乙烯,聚丙烯等对荧光假单胞菌(Pseudomonas菌落在某种程度上也可以称为生物膜,即菌落生物膜fluorescens)生物膜生成的影响。由于该方法简单方便,灵活(Colonybiofilm)。将菌液稀释至一定程度,涂布于固体培养*通讯作者。Tel:86-532-82031680;Fax:86-532-82033054;E-mail:yuwg66@ouc.edu.cn作者简介:李京宝(1979-),男,甘肃兰州人,博士研究生,从事微生物生物膜方向研究。E-mail:alginate798@hotmail.com收稿日期:2006-
8、10-08;接受日期:2
