Biofilmekben

Biofilmekben olyan mikroorganizmusokból álló közösség él, mely a felülethez kötődve vagy más sejtes csoporttal együtt alakul ki, és amelyet az extracelluláris mátrix (EPS) alkot. A mátrix hálót képez poliszacharidokból, fehérjékből és DNS-ből, védi a sejteket és segíti a tápanyagok diffúzióját a közösségben.

Fejlődésük általában három fázisban történik: kezdeti tapadás, irreverzibilis kötődés és érés. Kezdetben a sejtek gyenge kölcsönhatások révén tapadnak a felülethez; ezt követi a szilárdabb adhézió. Az érett biofilm háromdimenziós szerkezetet alkot, EPS-t termel, és csatornákat hoz létre a víz- és tápanyagáramláshoz. A dispersió során sejtek leválnak, és új felületekre telepednek.

Jellemzői közé tartozik a sejtek közötti jelentős heterogenitás, a változó növekedési ütem és a metabolikus állapotok. A mátrix és a közösségi kapcsolatok miatt a biofilmek gyakran ellenállóbbak fertőtlenítőkkel és antibiotikumokkal szemben. Kommunikációjuk (például quorum sensing) koordinálja a mátrixtermelést és a dispersiót, ezáltal a közösség viselkedését és megújulását befolyásolja.

Jelentősége széles körű: az egészségügyben dentálplakkban és orvosi eszközökön kialakuló fertőzésekben, katéterek és protézisfertőzésekben játszanak szerepet. Környezetben és iparban is fontosak, például vízkezelésben és csatornázásban, illetve bioremediációban. A biofilmek jelenléte megnehezíti a fertőtlenítést és a kezelést.

Megelőzés és kezelésének alapelvei közé tartozik a mechanikai tisztítás, a rendszeres karbantartás és olyan anyagok alkalmazása, amelyek gátolják az adhéziót vagy az EPS-termelést. Kutatásokban új anti-biofilm anyagokat és terápiás megoldásokat fejlesztenek ki.