Biofilmejä

Biofilmi on mikrobien muodostama yhteisö, joka kiinnittyy pintaan ja muodostaa itse tuottamansa ekstrasellulaarisen polymeerisen aineen muodostaman rakenteen (EPS). EPS suojaa mikrobeja mekaaniselta rasitukselta, vähentää antibioottien vaikutusta ja auttaa ravinteiden säilyttämisessä sekä mikro-organismien vuorovaikutusten ylläpitämisessä.

Biofilmin muodostuminen voidaan kuvata useana vaiheena. Aluksi tapahtuu kiinnittyminen pintaan, jonka jälkeen solut vahvistavat adheesiota ja aloittavat kolonisaation. Kolmannessa vaiheessa kehittyy monikerroksinen, rakenteeltaan kypsä biofilmi, jossa on vesikanavia ja polymeerimateriaalia. Lopuksi solut voivat irrota ja levitä uusille pinnoille dispersion-vaiheessa.

Biofilmejä tavataan laajasti sekä luonnossa että ihmis- ja elinkeinoelämässä. Niitä esiintyy esimerkiksi jäteveden käsittelylaitoksissa, vesijärjestelmissä ja teollisuuden laitteissa sekä suussa hammasplakkina. Terveydenhuollossa biofilmit voivat muodostua implanttien, katetrien ja kroonisten haavojen ympärille, aiheuttaen pitkäaikaisia infektioita ja vaikeasti hoidettavia tapauksia.

Haasteet ja hallinta. Biofilmit ovat usein vastustuskykyisiä tai toleranssisempia suurillekin määrille antibiootteja, johtuen EPS:stä, solujen matalastakasvunopeudesta ja mikrobiologisesta vuorovaikutuksesta. Seitikatut ratkaisut sisältävät pintojen puhdistuksen ja desinfektion, yhdistetyt hoitomuodot, sekä entsyymit, jotka hajottavat EPS:n, kuten DNase, sekä fyysiset menetelmät kuten sonikaatio. Tutkimuksessa biofilmejä tarkastellaan muun muassa mikroskopian, FISH-tekniikoiden ja metagenomisen analyysin avulla.