体内生物膜研究进展_李纪兵
生物膜生长及其调控机制的研究进展

生物膜生长及其调控机制的研究进展生物膜是指生物体在水或其他介质中通过自我聚集形成的三维结构。
这些膜通常包括细菌、真菌、海藻和其他微生物,可以在多种环境条件下生长。
生物膜的形成是复杂的,并且涉及到多种因素的相互作用。
近年来,生物膜的形成和调控机制一直是微生物学和生物医学领域研究的热点之一。
1. 生物膜的形成机制生物膜的形成机制是一种复杂的生物学过程,涉及到多种因素的相互作用。
首先,有些生物体会分泌胶原蛋白和多糖物质,这些物质可以聚集在一起形成一种生物胶。
然后,生物细胞将胶原蛋白和多糖物质与细胞表面的蛋白质结合起来,形成一种膜状结构。
这些膜由细菌和其他成功的微生物种类生长,并且通常形成在表面上。
2. 生物膜的组成和结构生物膜主要由微生物体细胞和多糖物质构成。
其他的成分可能包括蛋白质、脂质以及其他化合物。
这些物质可以结合在一起形成纤维状网络,以及低密度的小球状结构。
生物膜的结构是非常动态的,并且会随着时间和环境条件的改变而发生变化。
3. 生物膜对环境的影响生物膜的形成和存在会对环境产生重要的影响。
例如,生物膜的存在会影响海洋生态系统的营养循环。
海洋生物膜中的微生物会降解海洋中的多种有机物质,如海藻和动物残骸等,从而产生新的有机物。
这些新的有机物质再被其他海洋生物利用,形成生态系统循环。
此外,生物膜还可以对人类和其他生命体造成危害。
例如,生物膜在人体内的形成可能会导致感染和疾病。
生物膜形成在人体中的多种情况中,比较常见的是病毒、细菌和真菌的感染。
4. 生物膜的调控机制生物膜的调控机制一直是研究的热点。
导致生物膜形成和生长的机制包括多种物理、化学和生物学因素的相互作用。
细胞内外环境、信号传导和新陈代谢等因素都可能影响生物膜的生长和分布。
目前,研究人员已经初步了解到一些影响生物膜形成的分子因素。
这些因素包括一些小分子化合物、代谢物和生物大分子。
通过研究这些分子,可以为后续研究提供重要的参考。
5. 生物膜的应用生物膜在多种领域有着广泛的应用。
细菌生物膜在临床中的研究进展

细菌生物膜在临床中的研究进展内容摘要:细菌生物膜是细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
生物膜是细菌适应生存环境而形成的与游走态细胞相对应的存在形式,它具有很强的抵抗机体免疫和抗生素的能力,在临床上形成难治性感染。
结合近年来的研究成果,介绍了生物膜的形成、基因调控、检测,讨论了其致病和耐药的机制以及防治等方面的问题。
细菌生物膜是细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
生物膜是细菌适应生存环境而形成的与游走态细胞相对应的存在形式,它具有很强的抵抗机体免疫和抗生素的能力,在临床上形成难治性感染。
结合近年来的研究成果,介绍了生物膜的形成、基因调控、检测,讨论了其致病和耐药的机制以及防治等方面的问题。
细菌生物膜;慢性感染;综述在临床上我们常发现一些患者,尤其是一些慢性病(如心内膜炎、尿路感染、慢性阻塞性肺部疾病等)及一些体内留置治疗装置的患者,细菌感染后很难根除,即使实验室分离出致病菌,并找到敏感的抗生素应用于治疗仍起不到应有的疗效,经多年研究发现,这很多是由细菌生物膜(bacterialbiofilm,BBF)引起的。
生物膜广泛的存在于含水和潮湿的各种表面上,包括自来水管道、下水道、热交换系统甚至病理状态下的人体等,腐蚀工业管道,污染与人类生活相关的设施,造成很大的经济损失,也是医学感染的重要根源,据估计,大约65%的人类细菌性感染与BBF有关。
因此,对BBF的研究日益受到人们的关注,在此我们就医学领域对BBF 的研究进展综述如下。
1细菌生物膜1.1细菌生物膜的概念细菌生物膜是指细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
细菌生物膜是细菌为适应自然环境而形成的特殊存在形式,它是与游走细胞相对应的存在形式,绝大多数细菌在进化过程中逐渐形成了精细的粘附机制,分泌基质并相互粘连形成膜状物附着于病灶表面,从而形成生物膜的复杂团体,并借信号分子相互交流以协调他们的行为,其生化组成为藻酸盐多糖和蛋白复合物,其基本结构由蘑菇样或柱样亚单位组成,亚单位分为头部、颈部、根部三部分,各部分之间形成水通道,完成各种运输功能,维持膜内细菌生存需要。
细菌生物膜的研究进展

细菌生物膜的研究进展细菌的生物膜是一种缩合基质,并且对细菌的生长和存活非常重要。
这种生物膜可以黏附在许多不同的表面上,形成了一个独立的生态系统。
生物膜的复杂性令科学家们对其深入研究与探索。
在过去的几十年里,科学家们已经取得了一些有意义的发现。
1. 揭示生物膜的复杂性细菌的生物膜通常由多种组分构成,其中最常见的成分是多糖和蛋白质。
生物膜的确切成分可以因细菌的种类而异,但这种膜的极其复杂的构成、环境压力、营养丰富性和等离子体色素提示生物膜结构非常复杂。
Yi Ma、Yongcheng Shi、Yaping Liu和Zhiquan Liang等学者在针对生物膜构成的研究中发现,大肠杆菌(Escherichia coli)的生物膜中包含多糖聚合物、蛋白质、核酸、脂肪酸和多种离子物质。
这些不同的组成部分形成了一个很大的膜状结构,并具有多种生物活性。
2. 对抗生物膜的新方法许多疾病和感染都与细菌的生物膜有关。
传统的抗生素和药物难以有效击败这些细菌,因为生物膜具有自我防御的能力,使得抗体难以到达细菌内部。
因此,一些研究者更专注于开发可破坏生物膜的新方法。
一项研究显示,纳米级纤维素可以在抗菌剂光照的情况下对生物膜进行有效破坏。
研究者使用生物拓扑技术控制了该纤维素的形态和长度,并发现它可以通过刺激生物膜的靠近性来致病。
这种方法旨在通过与传统抗生素和预防药物相结合,提高治疗感染的效率。
3. 应用生物膜的方法虽然生物膜可能是一些感染的罪魁祸首,但它也是一种极其有用的技术。
生物膜的复杂性提供了一个很好的研究工具,可以用来探索生物过程和膜结构。
一种被称为“生物膜模型”的技术,是将细菌生长在固定介质表面上,同时在生长期间收集资料。
据悉,这项技术已经应用于许多研究上,包括细菌筛选、代谢分析和药物评估等。
总之,对于细菌生物膜的研究,科学家们正在推动这一领域的不断发展与探索。
从探索细菌生物膜的结构及其复杂性,到开发新型抗菌治疗方法,再到应用生物膜模型研究生物过程等方面,这一领域将会为我们带来更多的惊喜与实用性成果。
生物膜结构与功能的研究现状

生物膜结构与功能的研究现状生物膜是一种生物体内的特殊结构,它的结构复杂多样,它能够实现许多生命活动的功能。
近年来,随着生物学和化学研究方法的不断进步,越来越多的研究表明,生物膜结构与功能之间存在着密切的关系。
本文旨在介绍生物膜结构及其功能的研究现状。
一、生物膜的结构生物膜是一种由许多有机和无机分子聚集而成的结构,它构成了细胞膜、血管壁、口腔组织、肠道黏膜等生物体内的各种膜。
细胞膜是生物膜的一种,它由磷脂双层、蛋白质和糖类等分子构成。
磷脂双层是细胞膜的主体结构,其主要成分是磷脂,磷脂分子的亲水头部面向细胞外部,疏水尾部则向内,这种排列方式使得磷脂双层具有较好的阻隔和选择性通透性。
在磷脂双层中,还嵌着许多负责运输物质和通讯的蛋白质,这些蛋白质在细胞膜上起到了非常重要的作用。
二、生物膜的功能生物膜的主要功能有阻隔、通透性和信号传导。
阻隔是生物膜的最基本功能,它确保细胞内外环境可以得以分隔,从而保证细胞能够有针对性地进行正常生命活动。
通透性是由于磷脂双层的特殊结构,使得只有某些物质能够通过细胞膜,而其他物质则被阻挡在外。
例如,水分子和小分子的气体可以通过磷脂双层,而大分子、电解质等则不能。
信号传导是生物膜的另一个重要功能,它可以通过细胞膜上的蛋白来实现。
当信号分子与细胞膜上的受体结合时,会引发一系列的反应,从而达到信号传导的目的。
这个过程在许多生理学和医学领域都具有重要的意义,例如对癌症和神经系统疾病的治疗研究中,信号传导机制是非常重要的课题。
三、生物膜的研究现状如今,随着生物学、化学、物理学等学科的不断发展和结合,对生物膜结构与功能的研究也逐渐进入深入探究的阶段。
在生物膜结构研究方面,近年来最为流行的技术是X射线晶体学。
X射线晶体学是一种利用X射线照射生物膜或膜相关蛋白晶体,通过对X射线衍射图谱分析,获得其结构信息的技术。
这种技术已经成功地揭示了许多膜相关蛋白的结构和功能机制,也为细胞膜的组装、蛋白质与磷脂相互作用、膜内外流体动力学等研究提供了一种高分辨率的手段。
生物膜的动态结构与功能研究进展

生物膜的动态结构与功能研究进展生物膜是一种非常普遍且重要的生物体结构,存在于各种生物体中。
生物膜是由各种不同的分子组成的,包括磷脂、蛋白质和碳水化合物等。
这些分子在生物膜中以特定的方式排列,形成一个具有动态结构和功能的复杂网络。
近年来,随着研究技术的进步,对生物膜的动态结构和功能研究也取得了很多的进展。
一、生物膜的结构特点生物膜是一种由磷脂双层组成的结构,磷脂分子的亲水头部与亲油尾部通过疏水作用力在水溶液中自组装形成双层结构,内层链与外层链相对靠近,上下层之间通过水分子微弱的相互作用连结在一起。
生物膜中的蛋白质和碳水化合物可以漂浮在磷脂双层上,与磷脂分子相互作用,形成一个动态的复杂网络结构。
生物膜的动态结构和功能直接影响着生物体的生长、代谢、运动、免疫等方面。
二、生物膜的动态性生物膜的组成分子和结构排列方式不是固定的,而是具有动态性,可以在不同的环境和时刻发生变化。
这种动态性主要是通过生物膜内分子之间的相互作用产生的。
例如,膜内蛋白质之间的相互作用可以影响它们在膜上的空间位置和构象等。
嵌入在生物膜内的酶和受体也可以在不同的环境下调节它们的活性和选择性。
以及生物膜还可能地产生了不同的区域划分。
三、利用高分辨技术研究生物膜的动态结构和功能随着技术的进步,现代生物学可以利用各种高分辨技术研究生物膜的结构和功能。
首先是X射线晶体学技术,可以通过测定蛋白质晶体的三维结构来研究蛋白质在生物膜中的位置和构象等。
其次是核磁共振技术,通过一系列的核磁共振技术可以获得分子在生物膜中的空间布局信息,如成像质谱,脉冲场梯度技术等。
再者是电子显微镜技术,利用电子束穿过传输电镜薄片的方式,可以在分子水平上展现生物膜中分子的位置信息和结合情况等。
并且这种技术可以对整个生物膜的结构进行高清晰的成像和三维重构。
最后是分子模拟技术,可以模拟分子的运动轨迹和结构,从而揭示生物膜的动态结构和功能。
总之,生物膜的动态结构和功能研究在现代生物学中占据了越来越重要的地位。
一生物膜结构的探索历程

一生物膜结构的探索历程生物膜是生物体内各类细胞的基本结构和功能单位,承担着许多重要的生物学过程,如物质运输、能量转换、信号传递等。
对于生物学家而言,探索生物膜的结构是一项极具挑战性的任务。
本文将介绍生物膜结构的探索历程,并着重介绍其中的几个重要里程碑。
早期的关于生物膜结构的理论主要基于功能和可观察现象的推测。
19世纪末,格雷瑟姆(Felix Hoppe-Seyler)提出了“生物膜是液晶结构”的假设,但并未提出具体的模型。
随后的几十年里,生物学家们努力尝试通过显微观察来揭示生物膜的结构。
然而,由于显微镜的分辨率限制,对于生物膜的真实结构了解甚少。
直到20世纪中期,科学家们才开始在生物膜结构的研究上取得重大突破。
1953年,杜洛克(Gorter and Grendel)用生物碱洗涤细胞,得到了一层相当于细胞膜面积的磷脂分子层。
他们根据这个实验结果提出了著名的“磷脂双分子层模型”,认为生物膜是由两层磷脂分子构成的。
这一模型深刻影响了后来的生物膜研究。
在此基础上,劳维尔(Singer and Nicolson)于1972年提出了“流动摩西纳流模型”。
他们认为生物膜是由扩展的磷脂分子层组成的,其中嵌入了多种膜蛋白,形成了一个复杂而动态的结构。
这一模型更加接近真实的生物膜结构,并且解释了许多生物学现象,如膜蛋白功能的多样性和信号传递的机制。
随着电子显微镜的发展,科学家们开始能够更加精确地观察生物膜的结构。
1977年,尼科尔斯(Nicolson)等人用电子显微镜观察到了生物膜的基本特征,包括磷脂双分子层和嵌入其中的蛋白质。
此后,随着更先进的仪器设备和技术的应用,研究人员们对生物膜的结构有了更深入的了解。
在过去的几十年里,通过X射线衍射、核磁共振和冷冻电镜等技术手段的不断发展,科学家们逐渐揭示了生物膜结构的更多细节。
他们发现生物膜的结构具有很高的动态性和异质性,包括不同类型的磷脂分子、各种膜蛋白和其他生物大分子的存在。
水环境中生物膜的研究进展

水环境中生物膜的研究进展
张金莲;吴振斌
【期刊名称】《环境科学与技术》
【年(卷),期】2007(30)11
【摘要】生物膜是近年来研究的一个热点领域,在水体自净和工业应用方面表现出非常重要的作用。
文章介绍了国内外有关生物膜的组成、结构、形成及微生物种群分布特征等研究成果,重点探讨了水环境中生物膜对污染物的吸附和降解作用。
【总页数】5页(P102-106)
【关键词】生物膜;种群分布特征;吸附;降解
【作者】张金莲;吴振斌
【作者单位】中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室【正文语种】中文
【中图分类】X17
【相关文献】
1.浅议生物膜技术在水生态修复r与自然水体水环境治理中的应用 [J], 纳云
2.再生水环境中SS316L表面生物膜活性与化学组分分析研究 [J], 李进;季思彤;吴芳芳;祁誉;梁锐;李建香
3.再生水环境中304不锈钢生物膜腐蚀电化学特征 [J], 李进;许兆义;李久义;焦迪
4.景观-生物膜系统在水环境修复中的应用分析 [J], 张成; 吴荣
5.景观-生物膜系统在水环境修复中的应用分析 [J], 张成; 吴荣
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生物膜结构与功能研究新进展

生物膜结构与功能研究新进展生物膜是生命体系中非常重要的一部分,其结构和功能能够影响某些生命机体的生长、发育、繁殖等多个方面。
随着科学技术的发展,生物膜结构与功能研究方面也得到了很大的进展,在此,我们将介绍其中一些重要的新进展。
一、膜蛋白结构研究在生物膜研究中,膜蛋白结构一直是研究的焦点。
首先科学家们通过透过电镜等手段,结合分子生物学技术得到了许多膜蛋白的具体结构信息。
在此基础上,近年来,随着单细胞层厚颜色梯度(cryo-EM)技术的发展,更多的膜蛋白结构信息被揭示。
例如,Tetraspanin CD81膜蛋白在细胞膜上的结构形态被揭示,揭示了其结构与功能关系。
这一发现为该膜蛋白在肝病毒通过同源性机制侵袭细胞的过程中的作用提供了新的理解。
二、聚合物纳米复合材料研究生物膜的固有特性对普通催化剂和酶催化的反应具有重要影响。
例如,在某些条件下,生物膜强化了催化剂催化水解的效率。
但是,现在人们通过将聚合物和纳米复合体结合起来,可以模拟生物膜的一些特性,实现某些特定的反应。
这种复合体材料能够制备出新型的高效反应催化剂,能够应用在环保、生物医学领域。
三、脂质双层动力学研究脂质双层作为药物复合体系中的主要载体,被广泛地应用于药物输送和生物免疫治疗等领域中。
脂质双层的动力学结构和性质对其在以上方面的应用有很大的影响。
近年来,科学家们通过分子动力学模拟等新技术手段,揭示了脂质双层的分子动态性质和分布规律。
这种研究不仅有助于对生物膜结构的理解,也能够指导药物输送领域等的应用。
四、生物膜仿生材料研究生物膜仿生材料作为一种新型的材料,可以实现特殊的功能,例如,抑制细菌生长,清除水中的有害物质等,具有很大的应用前景。
随着科学技术的发展,生物膜仿生材料的制备技术得到了很大的提高。
一些研究者将脂质体、脂质双层等结构和性质模拟到仿生材料的设计中,并通过调控其结构和表面、添加具有活性的模型组分等手段实现特定功能的应用。
总之,生物膜结构与功能研究方面的进展已经为我们提供了更多对于生物膜的理解,同时也为其应用于环保、生物医学等领域提供了新的思路,这些进展将极大地促进更多的生物膜研究的开展。
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体内生物膜研究进展李纪兵,陆春*(广州中山大学附属第三医院皮肤性病科,广东广州510630)摘要生物膜是指由黏附于生命体或非生命体表面的微生物和其胞外聚合物所构成的复杂、多维的空间结构,在自然界中普遍存在。
微生物在人类体内许多部位均可形成生物膜结构,如肺、心脏瓣膜、泌尿生殖道、肝胆系统、耳、鼻、皮肤等。
越来越多的感染性疾病患者或动物模型体内均可检测出生物膜,如囊性纤维化肺炎、慢性中耳炎、细菌性心内膜炎、皮肤外伤后慢性感染、慢性鼻窦炎等。
生物膜的形成与感染性疾病的关系及其在疾病的发生、发展、转归过程中的作用成为近年来研究的热点。
目前体内生物膜检测技术主要有扫描电镜、激光共聚焦显微镜、荧光原位杂交技术等。
就临床常见感染性疾病与生物膜的关系及体内生物膜检测方法展开综述。
关键词生物膜;感染性疾病;综述中图分类号R37文献标识码A文章编号1005-7021(2012)05-0083-05Advanced in Bio-Membrane in vivoLI Ji-bing,LU Chun(Dept.of Dermatology&VD,3rd Affil.Hosp.of Zhongshan Uni.,Guangzhou510630)Abstract Bio-membrane(BM)is referred to a complicated,three-dimensional special structure which composed of polymer that adheres to the surface of life body and/or non-life body of microbes and their extracellular,it universally exists in nature.Microbes could form membrane in many parts of human body,such as lung,heart valves,urogenital ducts,liver and gall system,ears,noses,and skin etc.BM could be detected from more and more bodies of infec-tious patients and/or animal models,such as cysto-fiberized pneumonia,chronical tympanitis;bacterial endocarditis,post-injury chronical infection of skin,chronical nasosinusitis etc.Relationship of the formation of BM and the occur-rence,development,and the role in the transformation process of the infectious diseases had become an attraction of research in recent years.Meanwhile,the BM detection technique mainly is:scanning electronic microscope,laser co-focusing microscope,fluorescence hybridization technique in situ etc.In this paper,a summarization of the relation-ship of common infectious diseases and BM detection method in vivo was developed.Keywords bio-membrane(BM);infectious diseases;summarization生物膜(Biofilm,BF)是指微生物在生长过程中附着于物体表面而形成的由微生物的细胞及其分泌的聚合物(Extracellular polymeric sub-stances,EPS)所组成的多细胞复合体[1]。
绝大多数微生物在适宜条件下均可形成生物膜,大幅提高了微生物对外界环境的抵御能力。
据报道,超过60%的人类感染性疾病与生物膜形成相关[2]。
在医疗领域,生物膜的形成不仅增强了微生物对宿主自身免疫的耐受,同时大大降低了微生物对药物的敏感性,是临床上难治性感染的重要原因之一。
生物膜可在大多数置入性生物医疗器械的材料表面检出,如中心静脉导管、导尿管、人工心脏瓣膜、骨关节假体等。
在囊性纤维化肺炎、细菌性心内膜炎、慢性中耳炎、皮肤外伤后慢性作者简介:李纪兵男,硕士研究生。
研究方向为皮肤病与性病学。
Tel:020-********,E-mail:dabin4521170@126.com *通讯作者。
男,教授,主任医师,博士生导师。
研究方向为性病学。
Tel:020-********,E-mail:pifuke@126.com收稿日期:2012-08-16;修回日期:2012-08-3138微生物学杂志2012年9月第32卷第5期JOURNAL OF MICROBIOLOGY Sept.2012Vol.32No.5感染、慢性前列腺炎、慢性鼻窦炎等疾病患者或动物模型体内亦可检测到生物膜的存在[3]。
生物膜问题成为世界性难题,目前对体外生物膜的研究工作开展较多,体内生物膜研究涉及尚少,近年来受到了越来越多的关注。
本文就体内生物膜研究进展综述如下。
1生物膜与疾病的相关性研究人们最早在人体置入性生物材料表面发现生物膜的存在,后逐渐发现在人体组织中也存在,并和诸多感染性疾病存在着密切的联系。
发现较早、证据较充足的生物膜相关性疾病有感染性肾结石、细菌性心内膜炎、囊性纤维化、牙周炎等。
研究发现[4]感染性肾结石中,生物膜的形成不仅可引起细菌对抗菌药的敏感性降低,还可产生一些结石的组成成分(NH4),此外还通过升高pH 值及提供结晶巢的方式参与其致病过程。
细菌性心内膜炎瓣膜中,生物膜的形成可引起瓣膜功能障碍、感染复发、长期慢性炎症反应、播散至其余身体部位及栓塞等,从而参与细菌性心内膜炎的致病过程。
近年来在中耳炎、皮肤外伤后慢性感染、慢性泌尿生殖道感染、慢性鼻窦炎、骨髓炎、慢性扁桃体炎、眼部感染等疾病患者体内或动物模型体内相继检测出生物膜的存在。
1.1生物膜与中耳炎的关系中耳炎是临床常见的感染性疾病之一,在儿童中呈现较高的发病率,具有治疗困难、反复发作等临床特点。
J.Christopher Post[5]在2001年首次找到了生物膜能够直接在动物中耳黏膜上形成的证据:通过构建流感嗜血杆菌感染引起的渗出性中耳炎动物模型,6d后留取中耳黏膜样本,制片后扫描电子显微镜(scanning electron micro-scope,SEM)下能够观察到生物膜,证实了南美洲栗鼠中耳黏膜上能够直接形成生物膜。
通过对渗出性中耳炎患儿鼓室置管后,对材料表面进行激光共聚焦显微镜(confocal laser scanning micro-scope,CLSM)和扫描电镜(SEM)观察,亦可观察到类似的生物膜结构。
此外,他们还通过不同时间段(3、6、12、24、48、96h)留取样本的方法进一步探索了体内生物膜形成的过程和规律。
结果显示,接种后3h细菌就开始在黏膜表面大量繁殖,24h后更多细菌繁殖,但明显的胞外聚合物尚未形成,48h则可观察到稠密的胞外聚合物形成,部分细菌被包绕其中,96h胞外基质进一步增厚,成熟生物膜形成。
Post用生物膜理论恰当地解释了渗出性中耳炎的临床现象,并推测生物膜的形成在渗出性中耳炎及其常见并发症鼓膜置管术后耳漏症的发病机制中占主导地位。
Hall-Stoodley[6]在2006年通过对50例渗出性中耳炎患儿中耳黏膜样本制片后进行激光共聚焦显微镜检测,高达46例(92%)患儿中耳黏膜样本可观察到生物膜结构,对照组则呈现阴性,证实了中耳炎患者(包括渗出性中耳炎和复发性中耳炎)中耳黏膜上能够形成生物膜,并指出生物膜的形成有助于致病菌对机体免疫和抗菌药的抵抗作用,从而在中耳炎发病过程中发挥重要作用。
Hou W[7]在2012年用铜绿假单胞菌成功构建大鼠慢性中耳炎动物模型,通过对中耳样本的SEM和CLSM观察,结果表明:在接种感染1 5d,细菌处于黏附和增殖状态,接种后第6天三维生物膜结构开始形成,接种后10d生物膜基本成熟。
研究还发现,中耳炎的炎症严重程度与生物膜的形成、成熟密切相关,提示生物膜的形成可能在中耳炎致病过程中占据着非常重要的地位。
1.2生物膜与创伤后皮肤慢性感染的关系部分患者皮肤创伤后为什么难以愈合一直是人们长期追问和探索的问题。
近年来,生物膜的形成在皮肤创口愈合的作用及机制引起了人们密切的关注。
2008年Davis S C[8]首次找到了创伤后皮肤感染黏膜上能够直接形成生物膜的证据:该课题组先在雌猪背部脊柱旁线区域皮肤用电角膜刀人工造成大约10mmˑ7mmˑ0.3mm的伤口,随后用适当浓度的金黄色葡萄球菌接种于伤口,覆盖一层聚亚安酯膜以利于生物膜形成,48h 后留取组织、切片、制片后送检电子扫描显微镜(SEM)和电子显微镜(electron microscope,EM)。
结果显示:扫描电镜和电子显微镜创伤皮肤河床处均能观察到由金黄色葡萄球菌及其胞外聚合物形成的生物膜结构,证实了创伤后皮肤感染黏膜能够直接形成生物膜结构。
Wolcott R D[9]在同年提出:创伤后皮肤慢性感染中生物膜一方面“胁迫”宿主产生维持细菌持续存活的营养,另一方面分泌一些因子减弱宿主的反应以避免被机体清除。
2009年Schierle C F[10]在小鼠背部皮肤上成48微生物学杂志32卷功构建了真皮创伤后金黄色葡萄球菌感染生物膜形成的动物模型,通过比较感染组、控制组以及生物膜抑制剂组皮损再生速度以及病理切片观察结果,首次证实了生物膜的形成延缓了伤口皮肤上皮细胞的再生,从而延迟了伤口的愈合。
Dalton T[11]在2011年用类似方法成功构建了混合菌(包含了铜绿假单胞菌、粪肠球菌、大芬戈尔德菌、金黄色葡萄球菌)感染的创伤后皮肤慢性感染动物模型,研究发现混合菌感染后形成的生物膜在延迟皮肤愈合效能和对抗菌药耐药性两方面均强于单一细菌感染所形成的生物膜,旁证了生物膜极有可能参与了创伤后皮肤慢性感染致病过程,其具体机制尚有待进一步深入探讨。
1.3生物膜与细菌性阴道炎的关系细菌性阴道炎是一种女性常见的感染性疾病,其主要致病菌为加德纳菌,多混合有其他多种病原微生物的感染,具有不易治愈、容易复发的临床特点。