Исследование движения бактерий поможет создать антибактериальные поверхности

Исследователи из Университета Хьюстона изучают, как бактерии перемещаются по поверхностям перед формированием биоплёнок. Для этого они записывают на видео движение бактерий с помощью камеры, закреплённой на микроскопе, и анализируют десятки тысяч полученных изображений.

Новая работа, опубликованная в престижном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), развивает предыдущее исследование, вышедшее в Science.

Как бактерии «ходят» и «стреляют»

• Ранее было установлено, что бактерии используют волосоподобные выросты — пили — чтобы подтягиваться и «ходить» по поверхности.
• Новое исследование показало, что бактерии применяют «катапультный» (slingshot) механизм для движения с помощью нескольких пилей, которые действуют как якоря-крюки.
• Когда бактерия открепляет один пиль, а другие остаются прикреплёнными, она быстро «щелкает» и меняет ориентацию в направлении результирующей силы от оставшихся пилей.
• Учёные полагают, что этот быстрый «рывок» позволяет бактериям двигаться быстрее и эффективнее через вязкое предматричное вещество, которое они выделяют.

Практическое значение

Понимание механизмов движения бактерий может помочь найти способы предотвращения образования биоплёнок. Эти колонии бактерий представляют серьёзную проблему:

• На оборудовании для переработки пищи (риск заболеваний).
• На медицинских имплантатах (высокий уровень инфекций в больницах).
• В трубопроводах (нарушение потока).
• На корпусах судов (увеличение сопротивления и перерасход топлива).

Гипотеза и дальнейшие шаги

Исследователи выдвинули гипотезу, что «катапультное» движение разжижает липкую среду вокруг бактерии, облегчая перемещение. Следующим этапом будет экспериментальная проверка этого предположения.