پشتیبانی و مشاوره | تلفن های تماس : ۰۲۱۷۶۲۵۱۵۶۲ – ۰۹۱۰۹۹۸۲۸۵۲  | شبکه های اجتماعی:

آکادمی رایا | R A Y A D E M Y

  /  گزارش   /  بیوفیلم چیست؟
بیوفیلم دندانی بیو فیلم

بیوفیلم چیست؟

باکتری‌ها در حالت انفرادی: ریزشناگرهای زیستی

باکتری‌ها بصورت انفرادی عموماً در یک محیط سیال معلق هستند. تعداد زیادی از باکتری‌ها حرکت شناگونه دارند، به این معنی که به کمک یک یا چند تاژک (flagella) یا مژک (cilia) در محیط سیال بصورت خودران (بدون نیاز به اعمال میدان خارجی) حرکتی می‌کنند که یادآور شناکردن انسان و سایر موجودات زنده است. در بین کسانی که سال‌ها است حرکت شناگونه باکتری‌ها را مطالعه می‌کنند هوارد برگ از دانشگاه هاروارد جزو پرسابقه‌ترین‌ها است. در وب‌سایت آزمایشگاه آقای برگ می‌توان ویدیوهای کوتاه از این حرکت شناگونه چند گونه مختلف باکتری را دید.

بیوفیلم باکتریایی

اما باکتری‌ها عمده کارهای مفید و مضری که انجام می‌دهند را نمی‌توانند به تنهایی انجام دهند. این موجودات ریزمقیاس در حالت انفرادی ضعیف‌تر از آن هستند که مثلا برای موجودی به عظمت و قدرت بدن انسان عفونت مزمن ایجاد کنند. آنچه باکتری‌ها را در انجام کارهایشان «موفق» می‌کند جمع‌شدن آنها در قالب اجتماعاتی به نام بیوفیلم است.

تمایل باکتری‌ها به سطوح

باکتری‌ها به دلایل مختلف زیستی و فیزیکی/شیمیایی که بعضی شناخته و بعضی هنوز ناشناخته هستند به چسبیدن به سطوح تمایل نشان می‌دهند. یک دلیل ساده، بخصوص برای تمایل باکتری‌ها برای چسبیدن به سطوح مرطوب، تغذیه از رطوبت سطح است. یک رفتار شناخته‌شده و یک زمینه فعال پژوهشی در مطالعه حرکت باکتری‌ها، تجمع آنها بر روی سطوحی است که در محیط سیالی که باکتری‌ها در آن شنا می‌کنند یافته می‌شوند.

بیوفیلم استافیلوکوکوس اورئوس

یکی از شناخته‌شده‌ترین انواع بیوفیلم از باکتری‌های کروی شکل استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) تشکیل می‌شود و بخصوص در دستگاه تنفسی فوقانی بیماری‌زا است و عامل اصلی ایجاد سینوزیت محسوب می‌شود. این باکتری‌ها فقط در قالب بیوفیلم است که بیماری‌زایی دارند. علاوه بر دستگاه تنفسی، بیوفیلم‌های این باکتری نقش اصلی در بیماری‌های پوستی، از جمله سرطان پوست دارند.

 مراحل چهارگانه اصلی در تشکیل و رشد بیوفیلم باکتریایی [۱]
مراحل چهارگانه اصلی در تشکیل و رشد بیوفیلم باکتریایی [۱]

مراحل تشکیل بیوفیلم

تشکیل یک بیوفیلم باکتریایی در چندین مرحله صورت می‌گیرد. از زمانی که چند باکتری شناگر در سیال به یک سطح می‌چسبند و یک تک‌لایه تشکیل می‌دهند تا زمانی که یک بیوفیلم «بالغ» شکل می‌گیرد، معمولا چندین روز طول می‌کشد. شکل زیر چهار مرحله اصلی تشکیل بیوفیلم را نشان می‌دهد، که عبارتند از:

  • چسبندگی به سطح (ابتدا برگشت‌پذیر و سپس برگشت‌ناپذیر)
  • تشکیل میکروکولونی (وقتی باکتری‌ها از خود ماده‌ای دفع می‌کنند که ماتریس پلیمری بیرون‌سلولی نام دارد و این ماتریس چسبناک یک حفاظ مکانیکی برای هجوم عوامل «مزاحم» برای حیات باکتری‌ها، از جمله آنتی‌بیوتیک‌ها، ایجاد می‌کند)
  • بلوغ بیوفیلم (وقتی بیوفیلم به حداکثر اندازه خود رسیده است و بیشترین مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها را از خود نشان می‌دهد)
  • جداشدن باکتری‌ها از سطح بیوفیلم (وقتی، از زمانی بعد از بلوغ بیوفیلم، عوامل داخلی و خارجی از جمله جریان سیال بعضی از باکتری‌ها را از سطح بیوفیلم جدا می‌کنند و این باکتری‌ها به نوبه خود بیوفیلم جدیدی را روی سطحی دیگر ایجاد می‌کنند)

بیوفیلم‌ها در آکادمی رایا

آکادمی رایا که به‌تازگی کار خود را در زمینه ارایه مواد آموزشی تخصصی مبتنی بر سابقه پژوهشی مدرسین و عضویت آنها در هیأت علمی دانشگاه صنعتی شریف و پژوهشگاه دانش‌های بنیادی آغاز کرده است، به عنوان یکی از موضوعات تخصصی و بین‌رشته‌ای به بیوفیلم‌ها و مدل‌سازی رشد آنها توسط نرم‌افزار کامسول می‌پردازد.

دوره آموزشی «بیوفیلم‌های باکتریایی: معرفی، مبانی و مدل‌سازی با کامسول» در ماه آینده (آبان ۹۸) توسط دکتر حسین نیلی، که سابقه پژوهش پسادکتری با موضوع مدل‌سازی ریاضی رشد بیوفیلم در دستگاه تنفسی فوقانی را در دانشگاه Surrey انگلستان دارد، بصورت حضوری در دانشگاه صنعتی شریف برگزار خواهد شد. از علاقمندان به ثبت‌نام دعوت می‌شود با ایمیل info@rayademy.ir تا پیش از تکمیل ظرفیت (که به ناچار و بعلت محدودیت اجتناب‌ناپذیر فضا محدود خواهد بود) از حضور خود اطمینان حاصل کنند.

[1] Kostakioti et al., Cold Spring Harb Perspect Med. 2013 Apr; 3(4): a010306.

ارسال یک نظر

*

code

عضویت کاربر

بازنشانی کلمه عبور