Растущие биоплёнки активно изменяют окружающую среду

Исследователи из Университета Пенсильвании выяснили, как растущие биоплёнки формируют своё окружение и тонко настраивают внутреннюю архитектуру, чтобы соответствовать условиям. Открытие может иметь значение для борьбы с болезнями и создания новых активных живых материалов.

• Суть открытия: Биоплёнки (организованные сообщества микроорганизмов) используют стрессы, вызванные ростом, чтобы формировать окружающую среду и создавать эффективную структуру — активные нематики (упорядоченное расположение самоуправляемых молекул в параллельные линии).
• Модель: Исследование проводилось на биоплёнках Vibrio cholerae (возбудитель холеры), выращенных в ограниченном пространстве между мягким гидрогелем и жёсткой стеклянной подложкой.
• Методы: Команда использовала одно-клеточную визуализацию, агентное моделирование и теорию механики сплошных сред.
• Значение для медицины: Биоплёнки играют ключевую роль в развитии хронических, устойчивых к антибиотикам инфекций. Понимание петли обратной связи между ростом биоплёнки и средой может привести к новым стратегиям подавления вредных биоплёнок и программирования полезных.
• Цитата: «Это приближает нас к возможности контролировать морфологию, упаковку и упорядочение биоплёнки», — отметил соавтор работы Цзин Ян из Йельского университета.

Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.