Komunitas bakteri yang disebut biofilm dapat dengan cepat menyumbat alat kesehatan seperti stent, kateter dan saringan air dengan membentuk pita dimensi 3 yang menghalangi aliran. Temuan ini akan menginformasikan pendekatan masa depan untuk mencegah biofilm menyebabkan bakiak yang mematikan.
Bakteri yang mengalir melalui tabung membentuk biofilm hijau di dinding. Bakteri menandai merah yang mengalir melalui ruang kemudian tertangkap dalam matriks lengket, membentuk pita yang menyumbat saluran. sumber gambar: Knut Drescher.
Biofilm adalah kompleks, komunitas bakteri dan mikroba berlapis banyak. Mereka bisa terbentuk di permukaan biologis seperti gigi atau peralatan medis, seperti kateter dan stent, di dalam tubuh. Bakteri dalam biofilm tahan terhadap antibiotik dan dapat menyebabkan infeksi serius.
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Drs. Howard A. Stone dan Bonnie L. Bassler dari Princeton University berangkat untuk lebih memahami karakteristik biofilm. P. yang membentuk biofilm di tanah, sungai dan limbah, serta peralatan medis. Alih-alih menggunakan cawan Petri standar atau labu untuk penelitian, kelompok ini mengembangkan sistem aliran khusus yang menirukan kondisi kehidupan nyata. Mereka memberi label bakteri dengan label hijau dan mengamati mereka di bawah mikroskop saat mereka mengalir melalui tabung sempit dengan banyak tikungan. Pekerjaan tersebut sebagian didanai oleh National Institute of General Medical Sciences (NIGMS) NIH.
bahwa bakteri cepat tumbuh dan terakumulasi, membentuk biofilm di dinding tabung dalam waktu sekitar 40 jam. Penumpukan biofilm ini, bagaimanapun, tidak terlalu mempengaruhi aliran melalui tabung.
Bakteri dalam biofilm dihubungkan satu sama lain oleh matriks senyawa yang mereka hasilkan disebut zat polimer ekstraselular. Para periset menemukan bahwa bakteri di dinding tabung melepaskan matriks molekuler ini, menciptakan jaring mesh di dalam tabung.
Para peneliti memberi label kelompok bakteri lain dengan label merah dan memantaunya saat mereka mengalir melalui tabung yang sama. Bakteri ini terjebak dalam jaring mesh dan membentuk pita 3-D. Perban menjembatani ruang di antara belokan di tabung, menyumbat tabung sesedikit 30.
Para peneliti menemukan bahwa bakteri dapat membentuk pita di tanah buatan dan di jala mirip dengan yang ditemukan di air filter. pita biofilm juga terbentuk pada stent bare-metal dalam jam 12, yang mencakup kesenjangan dalam wire mesh. Hasil ini menunjukkan bahwa pita biofilm yang umum di alam dan dapat memblokir aliran dalam berbagai pengaturan industri dan medis.
Bagi saya kejutannya adalah seberapa cepat pita biofilm menyebabkan penyumbatan total, ”kata Stone. Kembali bukanlah peringatan bahwa sesuatu yang buruk akan terjadi.
Para peneliti juga menguji beberapa gen yang terkait dengan pembentukan biofilm dalam studi masa lalu. Ketika dihapus, hanya sebagian dari gen terpengaruh pembentukan biofilm dalam kondisi aliran. Hasil ini menggarisbawahi pentingnya menggunakan kondisi kehidupan nyata untuk menguji metode untuk mencegah dan mengobati biofilm.
