Bakterije i virusi

Zbogom bakterijskim biofilmovima?

on


Tim znanstvenika s američkog sveučilišta Harvard razvio je način da se potpuno spriječi nastanak neugodnih bakterijskih zajednica na površini nekog materijala. Bakterijski biofilmovi nastaju baš na svemu, od bakrenih cijevi preko čeličnih trupova brodova do staklenih katetera. Sluzave prevlake su više nego samo neugodnost. One smanjuju energetsku učinkovitost, dovode do onečišćenja vode i hrane te, osobito u medicinskim okvirima, do postojanih infekcija. Čak su i šupljine u zubima nepoželjan rezultat bakterijskih kolonija.

U studiji objavljenoj u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), vodeći suautori istraživanja Joanna Aizenberg, Alexander Epstein i Tak-Sing Wong obložili su čvrste površine s imobiliziranim tekućim filmom kako bi prevarili bakterije da misle da se nigdje ne mogu uhvatiti i rasti.

“Ljudi su pokušali sve i svašta kako bi odvratili bakterije da naprave svoj biofilm. Pokušava se, na primjer, teksturom površine, kemijskim premazima i antibioticima,” kaže Aizenberg. “U svim tim slučajevima, rješenja su u najboljem slučaju kratkog vijeka. Tretmani površine se istroše, ona postaje prljava ili bakterije čak deponiraju svoje vlastite premaze na zaštitni premaz. Na kraju, bakterije se uspijevaju smjestiti i rasti kao i na bilo kojoj drugoj čvrstoj površini koju možemo zamisliti.”

Koristeći potpuno drugačiji pristup, ovaj tim znanstvenika upotrijebio je svoju nedavno razvijenu tehnologiju za unos skliske tekućine u poroznu površinu, nazvanu SLIPS (eng. Slippery-Liquid-Infused Porous Surfaces). Time su stvorili hibridnu površinu koja je glatka i skliska zbog tekućeg sloja koji se imobilizira na njega.

Super skliske površine su prvi put bile opisane u rujnu prošle godine u časopisu Nature. One su tada pokazale da odbijaju i vodu i tekućine na bazi ulja, pa čak i da sprječavaju nastanak leda ili mraza.

“Stvaranjem površine sa skliskom tekućinom unesenom u njezinu strukturu, oduzimamo bakterijama statičko sučelje koje im je potrebno da bi se mogle držati za podlogu i izrasti u zajednički biofilm”, kaže Epstein, koji je nedavno doktorirao i u vrijeme istraživanja radio u laboratoriju dr. Aizenberg.

“U biti, pretvorili smo jednu za bakterije pogodnu čvrstu površinu u tekuću. Kao rezultat toga, bakterijski biofilmovi se ne mogu držati za materijal, a čak i ako se stvore, oni jednostavno “skliznu” i sami, kao i pod uvjetima laganog protoka tekućine ili blagog brisanja”, dodaje Wong.
Aizenberg i njezini suradnici izvješćuju da SLIPS smanjuje za 96% nastanak biofilmova tri najpoznatija zarazna soja bakterija Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli i Staphylococcus aureus tijekom sedmodnevnog razdoblja i duže.

Tehnologija djeluje u oba statička okoliša, kao i pod tokom tekućina ili u prirodnim uvjetima, što ga čini idealnim za oblaganje ugrađenih medicinskih uređaja koji su u interakciji s tjelesnim tekućinama. Obložene površine se mogu boriti protiv rasta bakterija i ekstremnim pH razinama, intenzivnim ultraljubičastim svjetlom i visokom slanošću.

Nadalje, SLIPS nije toksičan, lako je prilagodljiv, a što je najvažnije, sam se čisti, za što ne treba ništa više od gravitacije ili blagog protoka tekućine. Kao što su već pokazali pokusi, čini se da najrazličitije tekućine i krute tvari, uključujući krv, ulje i led, skliznu s površine koja je tretirana ovom tehnologijom.

Ovo bi mogao biti prvi uspješan test neotrovnih sintetičkih površina koje mogu gotovo u potpunosti spriječiti nastanak bakterijskog biofilma tijekom dužeg vremenskog razdoblja. Metoda bi mogla naći primjenu u medicini, industriji i izradi potrošačkih proizvoda.

U budućim istraživanjima znanstvenici namjeravaju bolje razumjeti mehanizme koji su uključeni u sprječavanje nastanka bakterijskog biofilma. Osobito ih zanima da otkriju prihvaćaju li se bakterije privremeno za površinu, a zatim skliznu, plutaju li samo iznad površine te može li se neka pojedinačna bakterija zadržati na površini.

“Bakterijski biofilmovi su nevjerojatni po tome što nas uspiju nadmudriti. Čak i kad ih možemo napadati, često pogoršavamo situaciju koristeći otrove ili kemikalije. Uzbuđeni smo zbog mogućnosti da koristeći  neke vrlo pametne, prirodom inspirirane trikove imamo priliku da bakterijskim biofilmovima konačno stanemo na kraj”, zaključila je Joanna Aizenberg.

Sviđa ti se članak?

Autor Ivo Tokić

Kao magistar informacijske znanosti, iz profesionalnih razloga posebno prati razvoj kako gospodarskih i znanstvenih prilika u zemlji i svijetu, tako i općih kulturnih i drugih događanja poput razvoja tehnologije i njezinog utjecaja na društvo.

Preporučeno

2 Comments

  1. Olga Hadjić

    Kolovoz 15, 2012 na 9:54 pm

    ko bi reko cuda da se dese,samo se bojim da nam nece biti dostupno jos dugooo

  2. Siniša Strčić

    Kolovoz 15, 2012 na 9:55 pm

    idiotizam

Komentiraj

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Nužna polja su označena s *

Možete koristiti ove HTML oznake i atribute: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>