细菌生物膜研究技术

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。     

问：生物膜上蛋白质的运动是随机的吗？

问：生物膜上蛋白质的运动是随机的吗？答：在关于生物膜的模型中，得到比较广泛支持的是辛格（Ｓｉｎｇｅｒ）和尼科尔森（Ｎｉｃｏｌｓｏｎ）１９７２年提出的“流动镶嵌模型”。这一模型认为，生物膜的结构成分不是静止的，无论是磷脂的双分子层还是膜的蛋白质都是可以...     

渗透作用实验的拓展

关于生物膜的选择透过性 ,高中教材设置的渗透作用示意图和实验九《观察植物细胞的质壁分离与复原》 ,都是证明生物膜与外界溶液确实发生了渗透作用 ,生物膜的确是一个选择透过性膜 ,正如教科书上提到的 ,水分子可以自由通过 ,细胞要选择吸收的离子和水分子也可以通过 ,而其他的离子、小分子 (如蔗糖分子 )和大分子 (蛋白质 )则不能通过 ,其实关于渗透作用演示实验 ,已有不少老师提出很多好的改进建议。笔者认为 ,书上的渗透作用示意图和实验九《观察植物细胞质壁分离与复原》都使用的是蔗糖 (0 .3g/ml) ,这固然是证明生物膜能选择透过某些…     

生物膜的研究贯穿着整个生命研究过程——膜生物学专刊序言

生物膜是细胞的重要组分。真核细胞除了有包裹整个细胞的质膜外,还有包裹细胞核的核膜以及构成各种细胞器的膜。在真核细胞中膜结构约占整个细胞干重的70%～80%,对于细胞内环境的稳定、能量转换、信号转导、细胞识别等都有着重要的意义。而在生命起源上,只有具备了把细胞内容与外环境分隔的生物膜,才能有生命的发生。近年来生物膜的研究飞速发展。本期专刊介绍了生物膜结构与功能研究相关的进展。     

铜绿假单胞菌生物膜研究进展

生物膜（biofilm,BF）是细菌为了适应生存环境的需要而形成的与浮游细胞相对应的生存形式,是细菌生来具有的本领。不同的细菌形成生物膜的能力是不同的,铜绿假单胞菌极易形成生物膜,临床许多生物医学材料相关感染和某些慢性顽固性感染性疾病都与之密切相关,在生物膜中的细菌不仅耐抗生素还可耐抗体的杀菌作用,危害性严重。     

生命的“脊梁”——液晶

生命的“脊梁”——液晶黄平（湖南益阳卫生学校,益阳４１３０００）黄智（北京大学化学与分子工程学院,北京１００８７１）关键词液晶生物膜众所周知,由生物膜包围着的细胞是生命的基本单元,而一些重要的生命功能都是以生物膜为舞台展现出来的。组成生物膜特有的脂质...     

几种不同基质对阿萨希毛孢子菌形成生物膜影响的初步观察

目的观察不同基质对阿萨希毛孢子菌生物膜形成能力的影响。方法在聚芳脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯上构建阿萨希毛孢子菌生物膜,在生物膜形成过程中采用XTT法对其活性进行定量分析,倒置显微镜和扫描电镜下观察不同基质上阿萨希毛孢子菌生物膜形态特征。结果 3种基质上均能形成阿萨希毛孢子菌生物膜,且形成广泛的的生物膜。比较成熟期不同基质上形成生物膜的活性有差别(F=14.743,P0.01),活性由高到低为聚芳脂=聚氯乙烯聚苯乙烯。倒置显微镜和扫描电镜下观察发现聚芳脂、聚氯乙烯形成的生物膜可见孢子、菌丝、假菌丝结构,聚苯乙烯上形成以孢子为主要结构的微生物群落。结论阿萨希毛孢子菌可在聚芳脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯上形成生物膜,但形成生物膜的能力不同。聚芳脂、聚氯乙烯比聚苯乙烯更易于真菌的黏附;且以菌丝、假菌丝为主要结构的微生物群落活力比单纯孢子的活力强。     

激光扫描共聚焦显微镜观察细菌生物膜形成的方法学研究

目的:建立激光扫描共聚焦显微镜观察生物膜形成过程的方法,为进一步研究生物膜的形成机制奠定基础。方法:以临床分离金葡菌X428为研究对象,在盖玻片上形成生物膜,分别于接种后的4、8、12、16、24和48h取出玻片,采用免疫荧光技术标记多糖和细菌,激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察生物膜形成情况。结果:取得了生物膜形成过程的不同时间点的CLSM图像,4h时细菌在盖玻片上粘附形成小菌落,8h和12h细菌聚集成簇,多糖基质产生并逐渐增多,至16h形成成熟生物膜结构;24h和48h生物膜已经播散,其结构变小。结论:应用免疫荧光技术和激光扫描共聚焦显微镜技术研究生物膜形成过程是一种简便可行的方法。     

微生物生物膜研究的新进展

微生物在生长过程中为适应生存环境而形成了生物膜,Dr.Costerton JW在生物膜方面的研究为我们开拓了微生物学的新领域。微生物生物膜是由微生物群体及其包被的细胞外多聚物和基质网组成,它们彼此黏附或者黏附到组织或物体的表面。微生物生物膜与微生物的耐药性形成、基因的转移以及引起机体的持续性感染等都密切相关。目前对生物膜的研究重点已经深入到微生物相互间的信号传递、致病基因的转移以及如何干预微生物生物膜的形成等方面。此外,在治理污水和环境保护工程、生物材料工程和食品工业等方面,微生物生物膜技术已经得到了应用。     

不同植入材料对表皮葡萄球菌和结核杆菌粘附和生物膜形成的影响

目的:探讨表皮葡萄球菌和结核杆菌在不同生物材料表面粘附性和生物膜形成能力的差异,为临床骨科材料的选择提供理论参考。方法:采用常规方法进行细菌分离和菌种鉴定。粘附能力检测采用菌落计数法,生物膜形成能力检测采用96孔板结晶紫染色法。结果:结核杆菌和表皮葡萄球菌在骨组织均有最强的粘附和生物膜形成能力,表皮葡萄球菌在三种材料上的粘附和生物膜形成能力均高于结核杆菌,表皮葡萄球菌和结核杆菌在铁合金和不锈钢粗糙表面上的粘附和生物膜形成能力均显著高于其光滑表面(P0.05)。结论:表皮葡萄球菌和结核杆菌在不同生物材料上具有不同的粘附和生物膜形成能力,不同种属细菌在不同材料的粘附和生物膜形成能力为临床骨科生物材料的选择提供了理论依据。     

生物膜的动态结构和功能——从二维到三维

生物膜上蛋白质的运动不都是随机性的,经常受到细胞骨架等因素的限制。二维膜上的事件不断通过内吞、分泌等过程和整体细胞的功能联系起来。病毒感染细胞、细胞内囊泡和物质的定向运输等都和细胞内分子的识别、膜的融合和膜的分裂等过程紧密相关。     

牙菌斑生物膜的形成与控制

牙菌斑生物膜是附着于牙釉质表面,由复杂的微生物群落构成的一种聚集体。牙菌斑生物膜的形成与生长对口腔健康有着直接或间接的影响,许多研究证实口腔疾病如龋齿和牙周病都与细菌的积累及牙菌斑的形成有关。在牙菌斑生物膜形态建成过程中,牙齿表面最初的定殖菌对生物膜的微生物组成和结构至关重要,这些初级定殖菌决定了后续与之结合形成共生体的微生物种类和数量。不同的微生物组成可能在与生物膜形成相关的口腔病理状况中发挥不同的作用。因此,本文就牙菌斑生物膜的生长及控制进行综述,介绍其微生物的早期定殖和成熟过程、以及通过物理和化学方法对牙菌斑生物膜的控制,以期为了解牙菌斑生物膜的形成机制及相关口腔疾病的预防和治疗提供有价值的参考。     

烟曲霉生物膜研究进展

近年来侵袭性曲霉病的发病率逐年上升,因其极高的致死率而引起了临床上广泛的关注。研究发现烟曲霉的生物膜形态是其重要致病形态。生物膜一旦形成其对多种抗真菌药物的耐药性、致病性将增加。这可能是导致临床高死亡率最直接的原因。该文主要从烟曲霉生物膜形成特点、致病性及其耐药机制和目前主要的生物膜研究方法等方面进行综述。     

处理焦化污水和化纤污水的活性污泥中的主要微生物群系

在处理焦化污水和化纤污水的过程中,我们研究了所用的活性污泥和生物膜中的微生物组成。因为它们的组成及其功能是污水处理成功与否的关键。材料和方法一、样品来源1.生物膜样品:采自含酚、氰污水的生物转盘(1,2,3级)上生长的生物膜。观察到有     

生物膜膜蛋白三维结构研究的现状与展望

1　生物膜膜蛋白三维结构研究的重要性与迫切性　　细胞是生命的基本结构与功能单位 .细胞的外周膜与细胞内的膜系统称为生物膜 .细胞的能量转换、信息识别与传递、物质运送和分配等基本生命现象都与生物膜密切相关 .生物膜是由蛋白质、脂类以及碳水化合物等组成的超分子体系 ,膜蛋白是膜功能的主要体现者 .生物膜膜蛋白可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白 ,后者约占整个膜蛋白的 70 %～ 80 % ,它们部分或全部嵌入膜内 ,有的则是跨膜分布 ,如受体、离子通道、离子泵、膜孔、运载体(ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒ)以及各种膜酶等等 .象水溶性蛋白质一样 …     

不同营养条件下维罗纳气单胞菌菌毛表达与生物膜形成能力的比较

目的:检测不同培养基条件下(即不同营养条件下)维罗纳气单胞菌菌毛动力和生物膜生成能力(即致病能力)。方法:半固体培养基穿刺阳培养检测细菌动力,喉上皮细胞粘附实验检测生物膜形成能力,最后统计分析差异性。结果:BHIB培养基比LBA培养基中,野生型都比菌毛缺失的MSHB突变维罗纳气单胞菌有更高的动力和生物膜形成能力,但之间都无显著差异(P0.05)。结论:不同培养基基条件对菌毛动力有影响,而菌毛表达对生物膜致病性有一定关系。     

环境因子对鳗弧菌生物膜形成的影响

【背景】鳗弧菌是海产动物弧菌病的主要病原,在海水水域中广泛存在。鳗弧菌为了适应环境变化会生成生物膜,形成自我保护,对其防治是水产养殖行业的一大难题。【目的】探讨致病性鳗弧菌(Vibrio anguillarum)BYK0638生物膜的形成特性,为进一步研究鳗弧菌生物膜形成机制和致病机理提供参考。【方法】采用改良的微孔板法研究静置培养条件下鳗弧菌(V.anguillarum)BYK0638在96孔酶标板上的成膜情况,CCK-8法(Cell counting kit-8)定量检测生物膜中鳗弧菌的活力。【结果】鳗弧菌BYK0638能够在聚苯乙烯酶标板上形成稳定而明显的生物膜,其生物膜的OD450值在24 h达到峰值,60 h后趋于稳定;在107-108 CFU/m L范围内,鳗弧菌生物膜的OD450值显著高于其他试验组(P0.05);25°C时的生物膜OD450值显著高于其他温度生物膜的形成量;在p H 4.0-11.0范围内,当p H值为7.0时鳗弧菌形成的生物膜量最高,在p H值为3.0和12.0时鳗弧菌几乎不形成生物膜;在TSB培养基中加入0.03-2.00 mmol/L Ca Cl2,鳗弧菌生物膜形成量与未添加Ca Cl2对照组无显著性差异;在TSB培养基中加入0.03 mmol/L Mg Cl2,可促进鳗弧菌生物膜形成;Na Cl浓度为5%时,形成的生物膜OD450值最高;鳗弧菌在大黄鱼表皮黏液、肝脏、前肠、后肠组织提取液包被的96孔酶标板上形成的生物膜显著高于其他黏液和组织提取液包被组(P0.05)。【结论】致病性鳗弧菌BYK0638能形成稳定而明显的生物膜,其生物膜形成与外界环境因子变化有密切的关系,培养时间、初始菌浓度、温度、p H、Mg2+、盐度及不同组织和黏液等各种环境因子均能显著影响鳗弧菌生物膜的形成。     

鞭毛介导的运动性与细菌生物膜的相互关系

摘要:由于运动缺陷型细菌形成生物膜的能力会下降,长期以来细菌的运动性都被认为与生物膜的形成呈正相关,但这一理论现在证明还有待商榷,而且运动性不是影响膜形成的绝对因素。本文详细介绍了细菌的生物膜和运动性,并重新定义了两者的相互关系。     

抗生物膜肽研究进展

细菌生物膜导致的细菌耐药性增加受到了广泛关注。抗生物膜肽是一类具有抑制和杀灭细菌生物膜独特优势的抗微生物肽,有望成为理想的抗细菌生物膜的新型抗菌药物。就抗生物膜肽与生物膜各组分间的相互作用、抗生物膜肽对生物膜形成的干预作用及其调控、抗生物膜肽目前存在的问题及其解决思路以及抗生物膜肽未来的应用领域等展开综述。     

原花青素对变形链球菌生物膜的体外抑制作用

目的分析原花青素对变形链球菌生物膜的体外抑制作用。方法采用96孔微量板液体微量稀释法进行抑菌试验,观察对变形链球菌生长的抑制情况。盖玻片上形成变形链球菌生物膜模型,用共聚焦显微镜观察原花青素和对照试剂N-乙酰半胱氨酸对变形链球菌生物膜的影响。结果原花青素对变形链球菌的抑制作用比较强。原花青素在终浓度为2~5mg/mL,N-乙酰半胱氨酸在终浓度为7.5~75mg/mL对变形链球菌生物膜均有明显的影响。N-乙酰半胱氨酸明显减少了生物膜的多糖,而原花青素明显减少了生物膜的蛋白。结论原花青素和对照药物N-乙酰半胱氨酸具有不同的抗生物膜机制,原花青素对生物膜蛋白影响更多一些,而N-乙酰半胱氨酸对生物膜多糖的影响更多一些。