Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Биопленка представляет собой сообщество разных видов, не конкурирующих микроорганизмов, которые образуют многофункциональный симбиоз сложной архитектуры. По всем признакам такую колонию следует рассматривать, как биологическую ткань, обладающую особыми свойствами. В их ряду способность к самоорганизации посредством формирования гликопротеинового матрикса, который за счет адгезии к подложке образует комфортную среду обитания. Отметим химическую агрессивность, как способ закрепления на поверхности и получения субстратов, но одновременно причина коррозии самых стойких материалов. Далее, биологическая активность, которая выражается в неконтролируемом воспроизводстве даже при гипоксии, ограниченном только доступностью ресурсов. Многослойная пространственная организация, наличие механизмов поддержания гомеостаза, способность к быстрой мутации делает биопленки устойчивыми к действию многих химических, физических или бактериологических факторов. Этим же объясняется феноменальная резистентность биопленки к антибиотикам широкого спектра действия.
реактор биопленок, полимерный матрикс, 3D микробиологический симбиоз, сканирующая электронная микроскопия, электрохимически активированная вода
1. Bridier A., Briandet R., Thomas V., Dubois-Brissonnet F. Resistance of bacterial biofilms to disinfectants: a review. Biofouling, 2014, vol. 27, pp. 1017-1032.
2. Cloete T.E., Thantsha M.S., Maluleke M.R., Kirkpatrick R. The antimicrobial mechanism of electrochemically activated water against Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli as determined by SDS-PAGE analysis. J Appl. Microbiol., 2009, vol. 107, pp. 379-384.
3. Ozaki M., Oyshima T., Mukumoto M., Konishi H., Hirashita A., Maeda N., Nakamura Y. A study for biofilm removing and antimicrobial effects by microbubbled tap water and other functional water, electrolyzed hypochlorite water and ozonated water. Dental Materials J., 2012, vol. 31, pp. 662-668.
4. Whangchai K., Uthaibutra J., Phiyanalinmat S. Effect of NaCl concentration, electrolysis time, and electrical potential on efficiency of electrolyzed oxidizing water on the mortality of PENICILLIUM DIGITATUM in suspension. Acta Hortic., 2013, vol. 973, pp. 26-32.
5. D’Atanasio N., Capezzone de Joannon A., Mangano G., Meloni M., Giarratana N., Milanese C., Tongiani S. A New Acid-oxidizing Solution: Assessment of Its Role on Methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) Biofilm Morphological Changes. WOUNDS, 2015, vol. 27, pp. 265-273.
6. Rollet C., Gal L., Guzzo J. Biofilm-detached cells, a transitionfroma sessile to a planktonic phenotype: a comparative studyofadhesionand physiological characteristics in Pseudomonas aeruginosa. FEMS Microbiol. Lett., 2009, vol. 290. pp. 135-142.
7. Kumar M.A., Anandapandian K.T.K., Parthiban K. Production and Characterization of Exopolysaccharides (EPS) from Biofilm Forming Marine Bacterium. Braz. Arch. Biol. Technol., 2011, vol. 54, pp. 259-265.
8. Wilking J.N., Angelini T.E., Seminara A., Brenner M.P., Weitz D.A. Biofilms as complex fluids. MRS Bulletin, 2011, vol. 36, pp. 385- 391.
9. Hansen M.C., Palmer R.J. Jr., White D.C. Flowcell culture of Porphyromonas gingivalis biofilms under anaerobic conditions. J. Microbiol. Methods, 2000, vol. 40, pp. 233-239.
10. Goeres D.M., Loetterle L.R., Hamilton M.A., Murga R., Kirby D.W., Donlan R.M. Statistical assessment of a laboratory method for growing biofilms. Microbiology, 2005, vol. 151, pp. 757-762.
11. Crusz S.A., Popat R., Rybtke M.T., Cámara M., Givskov M., Tolker-Nielsen T., Diggle S.P., Williams P. Bursting the bubble on bacterial biofilms: a flow cell methodology. Biofouling, 2012, vol. 28, pp. 835-842.
12. Drescher K., Shenb Yi., Basslera B.L., Stone H.A. Biofilm streamers cause catastrophic disruption of flow with consequences for environmental and medical systems. PNAS, 2013, vol. 110, pp. 4345-4350.
13. Escalona E.S. Design of an Experimental Approach to Study the Growth of Biofilm on Polymethylmethacrylate. A Senior Project, 2013, pp.1-23.
14. Finlay J.A., Schultz M.P., Cone G., Callow M.E., Callow J.A. A novel biofilm channel for evaluating the adhesion of diatoms to non-biocidal coatings. Biofouling, 2013, vol. 29, pp. 401-411.
15. Billings N., Rusconi R., Stocker R., Ribbeck K. Microfluidic-based Time-kill Kinetic Assay. Bio-protocol, 2014, vol. 4, pp. 1-6.
16. Ludecke C., Jandt K.D., Siegismund D., Kujau M.J., Zang E., Rettenmayr M., Bossert J., Roth M. Reproducible biofilm cultivation of chemostat-grown escherichia coli and investigation of bacterial adhesion on biomaterials using a non-constant-depth film fermenter. PLOS ONE, 2014, vol. 9, pp. e84837- e84837.
17. Maierl M., Jörger M., Rosker P., Reisner A. In vitro dynamic model of a catheterized bladder and biofilm assay. Bio-protocol, 2015, vol. 5, pp. 1-9.
18. Espeso D.R., Carpio A., Martínez-García E., de Lorenzo V. Stenosis triggers spread of helical Pseudomonas biofilms in cylindrical flow systems. Nature scientific reports, 2016, vol. 6, pp. 1-10.
19. Peterson S.B., Irie Y., Borlee B.R., Murakami K., Harrison J.J., Colvin K.M., Parsek M.R. Different methods for culturing biofilms in vitro. In: Biofilm Infections, Bjarnsholt et al. (eds.), 2016, Springer Science+Business Media.
20. Boyle M.A., O’Donnell M.J., Russell R.J., Coleman D.C. Lack of cytotoxicity by Trustwater Ecasol used to maintain good quality dental unit waterline output water in keratinocyte monolayer and reconstituted human oral epithelial tissue models. J Dent., 2010, vol. 38, pp. 930-940.
21. Погорелов А.Г., Гаврилюк В.Б., Погорелова В.Н., Гаврилюк Б.К. Сканирующая электронная микроскопия раневых покрытий из биосинтетических материалов типа «Биокол». Клеточные технологии в биологии и медицине, 2012, №3, c. 176-180. [Pogrelov A.G., Gavriluk B.K., Pogorelodva V.N., Gavriluk V.B. Scanning Electron Microscopy of Biosynthetic Wound Dressings Biocol. Bul. Exp. Biol. Med., 2012, vol. 154, pp. 167-170. (In Russ.)]
22. Чеботарь И.В., Погорелов А.Г., Яшин В.А., Гурьев Е.Л., Ломинадзе Г.Г. Современные технологии исследования бактериальных биопленок. Современные технологии в медицине, 2013, т. 5, c. 14-20. [Chebotar I.V., Pogorelov A.G., Yashin V.A., Guryev E.L., Lominadze G.G. Modern Technologies of Bacterial Biofilm Study. Modern Technologies in Medicine, 2013, vol. 5, pp. 14-18. (In Russ.)]
23. Погорелов А.Г., Чеботарь И.В., Погорелова В.Н. Изучение микробной биоплёнки на внутренней поверхности катетера методом сканирующей электронной микроскопии. Клеточные технологии в биологии и медицине, 2014, № 2, c. 133-136. [Pogorelov A.G., Chebotar I.V., Pogorelova V.N. Scanning electron microscopy of biofilms adherent to the inner catheter surface. Bul. Exp. Biol. Med., 2014, vol. 157, pp. 711-713. (In Russ.)]
24. Фирсова В.Г., Паршиков В.В., Чеботарь И.В., Лазарева А.В., Погорелов А.Г. Микробиологическая диагностика и выбор антимикробной терапии инфекции желчевыводящих путей. Анналы хирургической гепатологии, 2015, т. 20, c. 124-131. [Firsova V.G., Parshikov V.V., Chebotar I.V., Lazareva A.V., Pogorelov A.G. Microbiological diagnosis and choice of antibacterialis therapy of biliary infection. Ann. Surgery Hepatology, 2015, vol. 20, pp. 124-131. (In Russ.)]
