مقالة منهجية

يشتغل المغناطيسي النائية متري تحقيقات ل

8.9K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/50857

⸱

مايو 2, 2014

 ,  ,  ,  , 
1Physicochime Curie, CNRS UMR 168, Institut Curie, Sorbonne Universités, UPMC, 2Unité de Génétique des Biofilms, Institut Pasteur, 3Laboratoire Jean Perrin, CNRS UMR 8237, Sorbonne Universités, UPMC

في هذه المقالة

ملخص

يبين هذه الورقة منهجية الأصلي على أساس يشتغل النائية من الجزيئات المغناطيسية المصنفة في بيوفيلم البكتيرية وتطوير ملاقط المغناطيسي مخصص لقياس في الموقع الخواص الميكانيكية المحلية من المادة الحية المعقدة التي بناها الكائنات الحية الدقيقة في الواجهات.

الملخص

التصاق البكتيريا والنمو على واجهات تؤدي إلى تشكيل ثلاثي الأبعاد هياكل غير المتجانسة يسمى الأغشية الحيوية. وتعقد الخلايا مسكن في هذه الهياكل معا عن طريق التفاعلات المادية بوساطة شبكة من المواد البوليمرية خارج الخلية. الأغشية الحيوية البكتيرية تؤثر العديد من الأنشطة البشرية وفهم خصائصها أمر حاسم لتحسين السيطرة على تنميتها - صيانة أو القضاء - اعتمادا على نتائج سلبية أو المنفعة الخاصة بهم. وتصف هذه الورقة منهجية جديدة تهدف إلى قياس في الموقع الخصائص الفيزيائية المحلية من بيوفيلم التي كانت، حتى الآن، درست فقط من منظور المواد العيانية ومتجانسة. التجربة الموصوفة هنا ينطوي على إدخال الجزيئات المغناطيسية في بيوفيلم المتزايد على البذور المحلية تحقيقات التي يمكن دفعتها عن بعد دون إزعاج الخصائص الهيكلية للبيوفيلم. كانت ملاقط مخصصة المغناطيسي ديفيمتخطى لممارسة القوة تعريف على كل الجسيمات جزءا لا يتجزأ من بيوفيلم. هي التي شنت الإعداد على مسرح المجهر لتمكين تسجيل الوقت الفاصل بين الصور من فترة سحب الجسيمات. ثم يتم استخراج مسارات الجسيمات من تسلسل سحب ويتم اشتقاق المعلمات اللزجة المحلية من كل منحنى النزوح الجسيمات، وبالتالي توفير التوزيع المكاني 3D من المعلمات. اكتساب نظرة ثاقبة بيوفيلم الشخصي الميكانيكية أمر ضروري من وجهة مهندس وجهة نظر لأغراض المراقبة بيوفيلم ولكن أيضا من منظور الأساسية لتوضيح العلاقة بين الخصائص المعمارية وعلم الأحياء محددة من هذه الهياكل.

المقدمة

الأغشية الحيوية البكتيرية هي مجتمعات من البكتيريا المرتبطة السطوح البيولوجية أو اصطناعية 1-3. انهم يشكلون بواسطة آلية التصاق النمو إلى جانب إنتاج السكاريد الغنية المصفوفة خارج الخلية التي تحمي واستقرار الصرح 4،5. هذه الأغشية الحيوية ليست مجرد تجمعات من الخلايا السلبي عالقة على الأسطح، ولكن النظم البيولوجية المعقدة الديناميكية المنظمة و. عند التبديل من البكتيريا العوالق لنمط الحياة بيوفيلم، ويلاحظ التغيرات في التعبير الجيني وعلم وظائف الأعضاء المحمولة، فضلا عن زيادة مقاومة مضادات الميكروبات لاستضافة والدفاعات المناعية يجري في أصل العديد من الالتهابات المستمرة والمزمنة 6. ومع ذلك، فإن التنمية التي تسيطر عليها هذه الهياكل يعيشون توفر أيضا فرصا للتطبيقات الصناعية والبيئية، مثل المعالجة البيولوجية من مواقع النفايات الخطرة، والبيولوجية الترشيح من المياه الصناعية أو تشكيل حواجز الحيوي لحماية التربة والمياه الجوفية من كونتامانأوجه.

بينما الميزات الجزيئية محددة لطريقة بيوفيلم الحياة موصوفة على نحو متزايد، وآليات القيادة وتنمية المجتمع واستمرار تزال غير واضحة. استخدام التطورات الحديثة على قياسات الميكروسكيل باستخدام المسح الكهروكيميائية أو مضان المجهر، وقد ثبت أن هذه المنظمات الذين يعيشون لعرض كبيرة الهيكلية والكيميائية والبيولوجية التجانس 7. حتى الآن، وحتى الآن، والميكانيكا بيوفيلم وقد تم فحص أساسا ظاهريا. على سبيل المثال، مراقبة اللافتات بيوفيلم تشوه بسبب الاختلافات في معدلات تدفق السوائل 8،9، ضغط ذو محورين من القطع المتوسط ​​بيوفيلم رفع من أجار أو نمت على غطاء ينزلق 10،11، والقص من بيوفيلم جمعها من البيئة ومن ثم نقلها إلى مواز لوحة مقياس غلفاني 12،13، القوة الذرية الطيفي باستخدام حبة الزجاج والمغلفة مع بيوفيلم البكتيرية تعلق على ناتئ فؤاد 14 أو ميكر مخصصطريقة ocantilever لقياس قوة الشد من شظايا بيوفيلم فصل 15،16 تم تنفيذها خلال السنوات العشر الأخيرة، وتوفير معلومات مفيدة عن طبيعة اللزجة من المواد 17. ومع ذلك، يبدو من المرجح أن المعلومات المتعلقة بيوفيلم في الخواص الميكانيكية الموضع يتم فقدان عندما تتم إزالة المواد من بيئتها الأصلية، والتي كان الحال في هذه النهج في كثير من الأحيان. وعلاوة على ذلك، ومعاملة بيوفيلم كمادة متجانسة يفتقد المعلومات على التجانس ممكن من الخواص الفيزيائية داخل المجتمع. وبالتالي، لا يمكن ان اعترف آثار الدقيق للهيكل الميكانيكا في تشكيل بيوفيلم والصفات البيولوجية مثل الزخرفة التعبير الجيني أو التدرجات الكيميائية. في التقدم نحو وصف الميكروسكيل من بيوفيلم الخصائص الفيزيائية، هناك حاجة إلى أدوات جديدة مخصصة.

تفاصيل هذه الورقة مقاربة الأصلي تصور لتحقيققياس المعلمات الميكانيكية المحلية في الموقع، من دون إزعاج بيوفيلم وتمكين الرسم للتوزيع المكاني للخصائص المواد الميكروسكيل ثم عدم تجانس الميكانيكية. مبدأ التجربة تقع على المنشطات من بيوفيلم المتنامية مع المجهرية الدقيقة المغناطيسي تليها التحميل الخاصة بهم عن بعد باستخدام ملاقط المغناطيسي في بيوفيلم ناضجة. النزوح الجسيمات تحت رقابة تطبيق القوة المغناطيسية تصوير تحت المجهر تمكن المحلية الاشتقاق المعلمة اللزجة، كل جسيم الإبلاغ البيئة المحلية الخاصة بها. من هذه البيانات، يمكن استخلاص الشخصى 3D الميكانيكية للبيوفيلم، وكشف المكانية والبيئية الإعتماد الشرط. سيتم عرض التجربة كلها هنا على E. بيوفيلم القولونية التي أدلى بها سلالة معدلة وراثيا تحمل مثل F-البلازميد مزال الكظم. النتائج بالتفصيل في ورقة حديثة 18 تقديم رؤية فريدة من الداخل ميكانيكا بيوفيلم سليمة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. البكتيريا الثقافة والتعليق التحضير

  1. اختيار مستعمرة نمت حديثا من استذابة مرق (LB) لوحة أجار، تطعيم في 5 مل السائل المتوسطة LB تحتوي على 100 ​​μ غ / مل الأمبيسلين و 7.5 μ غ / مل التتراسيكلين واحتضان لمدة 5-6 ساعة عند 37 درجة مئوية على لتهز النظام الأساسي.
  2. ثم، إضافة 100 μ لتر من ثقافة البكتيرية في 5 مل الحد الأدنى المتوسطة (M63B1) تستكمل مع 0.4٪ الجلوكوز ونفس تركيزات المضادات الحيوية. احتضان هذا بين عشية وضحاها الثقافة المخفف الطازج عند 37 درجة مئوية على منصة تهتز.
  3. بعد 16 ساعة من الحضانة، إضافة 100 ميكرولتر الثقافة بين عشية وضحاها إلى 5 مل M63B1، 0.4٪ الجلوكوز. إبقاء الأنبوب في 37 درجة مئوية إلى منصة تهتز حتى 0.5 OD يتم التوصل إليه. تعليق ثم هو على استعداد للحقن في القناة التجربة لتشكيل بيوفيلم.

2. إعداد الجسيمات المغناطيسية

  1. يستغرق 10 ميكرولتر الجزيئات المغناطيسية -2.8 μ م في القطر - من الأسهم وغسلها 3x أخرى في 190 ميكرولتر الحد الأدنى المتوسطة مع المعونة من عينة الرف المغناطيسي.
  2. ضبط تركيز الجسيمات إلى 5 × 10 6 حبات / مل. عادة 50 ميكرولتر من الحل حبة غسلها ومختلطة مع 950 μ ل مزيد من M63B1 مع 0.4٪ الجلوكوز.

3. إعداد القناة وبيوفيلم النمو

  1. تصاعد قناة
    1. قطع اثنين مربع (800 متر طول الجانب μ) الشعيرات الدموية الزجاج البورسليكات 10 سم طويلة للحصول على قطعتين 8 سم طويلة.
    2. الغراء قطعتين الشعرية على اثنين من الشرائح الزجاجية - قطع في النصف الأول - 2 سم بعيدا مع 1 سم عبء على حد سواء كما في الشكل 1 باستخدام الغراء فورية الغراء سريع المفعول (ما يسمى فائقة الغراء).
    3. الأوتوكلاف الإعداد بأكمله والأنابيب اللازمة لمواصلة الاتصال القناة.
    4. جمع كل المواد المعقمة تحتغطاء تدفق الصفحي: ط) القناة شنت وفخ 1، والثاني) الأنابيب والموصلات، والثالث) اثنين من الفخاخ فقاعة - مرشح فقاعة تستخدم عادة لتأمين الأطفال الرضاعة بالتنقيط (فخ 1) وفخ فقاعة محلية الصنع كما أنبوب 4 سم طويلة من قطر أكبر (فخ 2)، والرابع) والمشابك، والخامس) 30 مل المحاقن مليئة M63B1، 0.4٪ الجلوكوز، والسادس) زجاجة النفايات.
    5. ربط الإعداد كله مع الموصلات يور قفل أو تقاطعات بالترتيب التالي: 50 مل حقنة M63B1 يسيطر عليها ضخ حقنة، طب الاطفال مرشح فقاعة، فقاعة فخ محلية الصنع، والشعرية (الشكل 1، لوحة B)، وأنبوب لزجاجة النفايات. ثم ملء الإعداد مع M63B1 العقيمة، 0.4٪ الجلوكوز، وتحول على ضخ حقنة بمعدل حوالي 10 مل / ساعة، وارتفاع من معدلات التجريبية. تتبع بعناية والقضاء على جميع الفقاعات في الدائرة.
    6. تدفق المتوسطة من خلال نظام لمدة 10-15 دقيقة؛ مزيج بالتزامن 1 مل من تعليق البكتيريا في OD 0.5 من القسم1.3 مع 1 مل من محلول حبة غسلها أعدت في القسم 2.2.
    7. إرفاق (ولكن لا تغلق) المشابك للأنابيب على موقعين: قبل وبعد الشعيرات الدموية. التبديل تدفق قبالة.
    8. إدخال الخليط البكتيري حبة في شعري بعد فخ فقاعة المنزل الذي أدلى باستخدام حقنة 1 مل، مع الحرص على أن تعقد ما يصل أنبوب ينتهي لمنع دخول الهواء. إعادة نعلق الأنبوب ومن ثم إغلاق المشابك.
    9. كرر نفس الإجراء الشعرية الثانية وتحقق من كل أنابيب للفقاعات.
    10. نقل الجهاز إلى المجهر والسماح لها الوقوف لمدة 15-20 دقيقة لتمكين البكتيريا لتسوية ونعلق على سطح الشعرية. تثبيت الشعرية على خشبة المسرح المجهر مع حاوية النفايات على مستوى أعلى قليلا. وضع ضخ حقنة في أعلى العداد بجانب المجهر. رفع فخ فقاعة قبل شعري أعلى قليلا من الطائرة الشعرية لالتقاط فقاعات.
  2. بيوفيلم غرووث
    1. ضبط معدل تدفق على ضخ حقنة وبدء تدفق، فإن تطوير بيوفيلم الآن على سطح شعري خلال الفترة المطلوبة - عادة 24 أو 48 ساعة في هذه التجارب.
    2. التركيز على الطائرة أسفل الشعرية وبدء تسجيل الوقت الفاصل بين الصور عينة - عادة ما تردد اقتناء الصور 2 / سوف يقدم تقريرا دقيقة بشكل كاف نمو بيوفيلم. هذه شاشات الفيديو بيوفيلم النمو آخر ضبط (انظر مقتطفات فيديو في 1 و 2 و 3).

4. الملقط المغناطيسي التثبيت

  1. المسمار ملاقط المغناطيسي على micromanipulators XYZ التحكم يدويا والمسمار micromanipulators على المسرح المجهر لضبط الموقف من ملاقط نسبيا إلى الشعيرات الدموية. وضع ملاقط كما في الشكل 2 لضمان يتم إنشاء المجال المغناطيسي المناسب التدرج في منطقة المراقبة.
  2. ربط ملاقط رس المولد وظيفة عبر مكبر للصوت السلطة لتوليد فترة 40 ثانية من الوقت مصنوعة من 24 ثانية إشارة الصفر و 16 ثانية من 4 أ التيار المباشر مع مشغل إرسالها إلى الضوء الساطع مصراع الملعب بعد 20 ثانية لمزامنة الإشارات تقديم سلسلة من الأحداث كما في الشكل 3.
    ملاحظة: لا يمكن أن يتحقق هاتان العمليتان في أي وقت بين التركيب الشعري والقياس البداية. نرى تجربة رسم نظرة عامة في الشكل 4.

5. زحف منحنى اكتساب

  1. استخدام مراقبة الحركة س ص المرحلة المجهر لجلب حافة القطب المغناطيسي اليسرى والحافة اليسرى باليد من الشعرية في مجال الملاحظة نفسها. اتخاذ أصل المرجعي التحليل عند تقاطع س و y-المحاور التي حددها حافة الشعرية وحافة قطعة القطب، على التوالي (انظر الشكل 2).
  2. ضبط الوضع الرأسي للالشعري باستخدام غرامة التركيز جمقبض ontrol الموقف المجهر. يقع عادة فحص الطائرة الاولى بين 4-7 μ متر فوق قاع الشعرية. فيديو 1 يتوافق مع الحقل س ص التي لديها أعلى الزاوية اليسرى إزاء أصل المرجعي المكانية.
  3. يؤدي تسلسل 40 ثانية من الأحداث الموصوفة في القسم 4.2 والشكل (3) عن طريق التحول على مولد الحالية، وفي الوقت نفسه، يدويا تحريك الصورة تسلسل حيازة فيديو 1.
  4. نقل شعري لمجال حق الجار قبل 250 ترجمة μ م المرحلة المجهر إلى اليسار وتعمل كما في القسم 5.3 لتوليد الفيديو 2 من 2 شريحة وهلم جرا للحصول على مقاطع الفيديو المطلوبة. يتم جمع عادة 3-4 مجالات 250 × 250 μ م 2 على طول محور س قبل تغيير الطائرة وتكرار نفس العمليات للطائرة الجديدة.

6. معايرة القوة

  1. يعد حل الجلسرين عن طريق خلط 39.8 غرام من الجلسرين مع 190 μ لتر من الماء المقطر ثنائية و 10 ميكرولتر من الجزيئات المغناطيسية في 2 × 10 9 الجسيمات / مل وتملأ قناة تجريبية مع هذا الخليط ووضعه على المسرح المجهر كما هو موضح في عينة بيوفيلم.
  2. بعد تثبيت ملاقط المغناطيسي كما هو مبين في الباب 4، تطبيق القوة المغناطيسية كما هو مبين في القسم 5.4 وجعل الصور الوقت الفاصل بين لاستخراج كل الجسيمات سرعة واحدة (ت) ومكانتها في شعري لاستخلاص ملف المعايرة. يجب أن يحتوي هذا الملف على القوة المستخدمة بوصفها وظيفة من مكانتها في المنطقة من تحليل الشعرية وفقا للقانون ستوكس، F = 6πRηv (R: نصف قطر من الجسيمات).

7. تحليل

  1. استخدام "الجسيمات تعقب" البرمجيات للحصول على ملفات نصية مع مواقف الجسيمات في كل إطار لجميع أكوام من الصور المكتسبة كما هو مبين في القسم 5. النقيبز الصورة اقتناء كومة تردد، وحساب تشريد الجسيمات بوصفها وظيفة من الوقت (على سبيل المثال الشكل 5 وفيديو 4).
  2. باستخدام ملف معايرة القوة، تحويل المنحنيات النزوح إلى منحنيات الامتثال (الالتزام الإجمالية للمواد - J (ر) - بوصفها وظيفة من الوقت) وفقا للصيغة الامتثال:
    figure-protocol-1
    الذي يعطي العلاقة بين سلالة المادية والإجهاد بطلب للحصول على الجسيمات التحقيق في دائرة نصف قطرها R مضمن في غير قابل، متجانسة المتوسطة اللزجة على النحو المحدد من قبل شور وزملاء العمل 19.
  3. ضبط منحنيات الامتثال زحف إلى البرغر النموذج العام للمواد اللزجة واشتقاق المعلمات اللزجة، J 0، J 1، η 0، 1 η لكل الجسيمات ( الشكل 6) وفقا لصيغة البرغر ':
    figure-protocol-2
    ملاحظة: لقد استخدمت هذا التحليل الظواهر سابقا لمجموعة واسعة من المواد بما في ذلك المواد البيولوجية مثل الأغشية الحيوية لتفسير البيانات الريولوجيا العيانية 20-22.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وهناك تحليل نموذجي توفير التوزيع المكاني للمعلمات اللزجة في نطاق ميكرون على بيوفيلم الذين يعيشون من دون إزعاج الترتيب الأصلي. وتظهر نتائج نموذجية في الشكل 7 حيث قيم J 0 - تعطى بوصفها وظيفة من ض محور على طول عمق والمحور الصادي على طول البعد الجانبي للبيوفيلم - امتثال مرونة. كل نقطة يتوافق مع حبة الذي قدم تحليل منحنى J زحف على القيمة 0. وكشفت البيانات أن الامتثال المحلية تختلف على طول عمق بيوفيلم مدى ما يقرب من ثلاث درجات ولكن أيضا أن عدم التجا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

هذه الجسيمات المغناطيسية البذر وسحب تمكين تعيين 3D الموقع من المعلمات اللزجة من بيوفيلم نموا في حالته الأصلية في التجربة. وكشف هذا النهج عدم التجانس الميكانيكية للE. القولونية بيوفيلم نمت هنا وأعطى القرائن أن نشير إلى مكونات بيوفيلم دعم بيوفيلم الخصائص الفيزيائية، مما يوحي بقوة ضمنا الأساسية للمصفوفة خارج الخلية وبشكل أدق درجته من عبر ربط.

الاعتراف الخواص الميكانيكية في أنماط بيوفيلم ال...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

ليس لدينا شيء في الكشف عنها.

شكر وتقدير

وكان هذا العمل في جزء بدعم من المنح المقدمة من الوكالة الوطنية صب لا بحوث، برنامج PIRIbio Dynabiofilm وCNRS من المخاطر البرنامج المتعدد التخصصات. نشكر فيليب Thomen لله قراءة نقدية للمخطوطة وكريستوف Beloin لتوفير E. سلالة بكتيريا المستخدمة في هذا العمل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي>الجدول 1: < / قوي> الكواشف والخلايا
الجسيمات المغناطيسيةتقنيات الحياة14307Dالجسيمات المغناطيسية الدقيقة ، 2.8 & قطر م
أمبيسلين (مضاد حيوي)سيجما ألدريتشA9518
التتراسيكلين (مضاد حيوي)سيجما ألدريتش87128
سلالة بكتيرية MG1655gfpFUGB ، معهد باستور ، فرنساينتج F pili على سطحه ، مقاوم للأمبيسيلين والتتراسيكلين.
<قوي>الجدول 2: < / قوي> الشعيرات الدموية والأنابيب
مرشحات لتروية الأطفالProdimed-Plastimed6932002
الشعيرات الدموية المربعة المجوفةالمعدنية المركبة العلمية8280-100المصنعة من زجاج البورسيليكات. مربع 0.8 مم × 0.8 مم
أنابيب سيليكون بيروكسيدVWR الدولي228-0512قطر 1 مم
أنابيب سيليكون بيروكسيدVWR الدولي228-0700القطر 3 مم
<قوي>الجدول 3: < / قوي> نمو الأغشية الحيوية
محلول مرق Lysogeny (LB)Amresco-VWRJ106-10PKالوسيط القياسي المستخدم لزراعة البكتيريا.
حل M63B1محليالصنع الحد الأدنى من الوسط القياسي المستخدم لزراعة البكتيريا.
الجلوكوزسيجما-ألدريتشG8270يستخدم لصنع وسط M63B1 مع 0.4٪ جلوكوز.
<قوي>الجدول 4: < / قوي>
إلكترونيات الكاميرا EMCCD   ؛  HamamatsuC9100-02
وحدة تحكم السخانالدقة العالمية300354
مولد الوظائفتقنيات Agilent33210A
مضخم الطاقةمحلي الصنعيعطي إشارة حالية بسعات تصل إلى 4 أمبير.
مضخات الحقنKd ScientificKDS-220
ShutterVincent AssociatesUniblitz T132
ملاقط مغناطيسيةمحلية الصنعقطبان كهرومغناطيسيان ، كل منهما مصنوع من ملف نحاسي بقطر 2,120 لفة بقطر 0.56 مم وأنوى سبائك مغناطيسية ناعمة (Supra50-Arcelor Mittal ، فرنسا) مربعة الشكل وفقا للمخطط الموضح في الشكل 10< / قوي>. يتم تركيب النوتين في مواجهة القطب الشمالي ، من أجل توليد قوة مغناطيسية في اتجاه واحد على طول الشعيرات الدموية. راجع تفاصيل أسلاك الملف في الشكل 11.
<قوي>الجدول 5: < / قوي> بصريات
مجهر مقلوب   ؛نيكونTE-300
S Fluor x40 الهدف (NA 0.9, WD0.3)نيكونهذا هدف مسافة العمل الطويلة الذي يتيح مراقبة الأغشية الحيوية في العمق.
مرشحات التألق العرضي: 1) للتألق الأخضر: Exc 480/20 نانومتر ؛ 495 مارك ألماني. إم 510/20  2) للتألق الأحمر: Exc 540/25 نانومتر ؛ DM 565 ؛ EM 605/55Chroma1) # 49020 2) # 31002يتم تسجيل إزاحة الجسيمات عند تطبيق القوة باستخدام كتلة مرشح الفلوريسecnce الحمراء.
<قوي>الجدول 6: < / قوي> تحليل الصور
ImageJNIH - البرنامج المساعد
أدوات لتعقب الجسيمات

المراجع

  1. Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., Stoodley, P. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases. Nat Rev Microbiol. 2, 95-108 (2004).
  2. Donlan, R. M. Biofilms: microbial life on surfaces. Emerg Infect Dis. 8, 881-890 (2002).
  3. Costerton, J. W., Stewart, P. S. Battling biofilms. Scientific American. 285, 74-81 (2001).
  4. Branda, S. S., Vik, S., Friedman, L., Kolter, R. Biofilms: the matrix revisited. Trends Microbiol. 13, 20-26 (2005).
  5. Flemming, H. C., Wingender, J. The biofilm matrix. Nat Rev Microbiol. 8, 623-633 (2010).
  6. Costerton, J. W., Stewart, P. S., Greenberg, E. P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science. 284, 1318-1322 (1999).
  7. Stewart, P. S., Franklin, M. J. Physiological heterogeneity in biofilms. Nat Rev Microbiol. 6, 199-210 (2008).
  8. Stoodley, P., Lewandowski, Z., Boyle, J. D., Lappin-Scott, H. M. Structural deformation of bacterial biofilms caused by short-term fluctuations in fluid shear: an in situ investigation of biofilm rheology. Biotechnology and bioengineering. 65, 83-92 (1999).
  9. Klapper, I., Rupp, C. J., Cargo, R., Purvedorj, B., Stoodley, P. Viscoelastic fluid description of bacterial biofilm material properties. Biotechnol Bioeng. 80, 289-296 (2002).
  10. Korstgens, V., Flemming, H. C., Wingender, J., Borchard, W. Uniaxial compression measurement device for investigation of the mechanical stability of biofilms. Journal of microbiological. 46, 9-17 (2001).
  11. Cense, A. W., et al. Mechanical properties and failure of Streptococcus mutans biofilms, studied using a microindentation device. Journal of microbiological methods. 67, 463-472 (2006).
  12. Shaw, T., Winston, M., Rupp, C. J., Klapper, I., Stoodley, P. Commonality of elastic relaxation times in biofilms. Physical Review Letters. 93, (2004).
  13. Towler, B. W., Rupp, C. J., Cunningham, A. B., Stoodley, P. Viscoelastic properties of a mixed culture biofilm from rheometer creep analysis. Biofouling. 19, 279-285 (2003).
  14. Lau, P. C., Dutcher, J. R., Beveridge, T. J., Lam, J. S. Absolute quantitation of bacterial biofilm adhesion and viscoelasticity by microbead force spectroscopy. Biophysical journal. 96, 2935-2948 (2009).
  15. Poppele, E. H., Hozalski, R. M. Micro-cantilever method for measuring the tensile strength of biofilms and microbial flocs. Journal of microbiological methods. 55, 607-615 (2003).
  16. Aggarwal, S., Poppele, E. H., Hozalski, R. M. Development and testing of a novel microcantilever technique for measuring the cohesive strength of intact biofilms. Biotechnology and bioengineering. 105, 924-934 (2010).
  17. Guélon, T., Mathias, J. -D., Stoodley, P. Biofilm Highlights. Series on Biofilms (eds Hans-Curt Flemming, Jost Wingender, & Ulrich Szewzyk). 5, Springer. Berlin Heidelberg. (2011).
  18. Galy, O., et al. Mapping of Bacterial Biofilm Local Mechanics by Magnetic Microparticle Actuation. Biophysical journal. 103, 1-9 (2012).
  19. Schnurr, B., Gittes, F., MacKintosh, F. C., Schmidt, C. F. Determining Microscopic Viscoelasticity in Flexible and Semiflexible Polymer Networks from Thermal Fluctuations. Macromolecules. 30, 7781-7792 (1997).
  20. Aggarwal, S., Hozalski, R. M. Effect of Strain Rate on the Mechanical Properties of Staphylococcus epidermidis Biofilms. Langmuir. 28, 2812-2816 (2012).
  21. Towler, B. W., Cunningham, A., Stoodley, P., McKittrick, L. A model of fluid-biofilm interaction using a Burger material law. Biotechnol Bioeng. 96, 259-271 (2007).
  22. Jones, W. L., Sutton, M. P., McKittrick, L., Stewart, P. S. Chemical and antimicrobial treatments change the viscoelastic properties of bacterial biofilms. Biofouling. 27, 207-215 (2011).
  23. Apgar, J., et al. Multiple-particle tracking measurements of heterogeneities in solutions of actin filaments and actin bundles. Biophysical journal. 79, 1095-1106 (2000).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة