3D打印細菌籠子 助科學家研究細菌耐藥性

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【大紀元2013年10月14日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)3D打印機可以生產許多小型物件。現在,科學家們正在利用3D打印技術製作用於容納細菌群落的蛋白質籠子。這種微型微生物「動物園」能夠模擬細菌存在的環境,如人體的肺部和腸道環境,幫助科學家更好地瞭解某些致病細菌如何互動和惡化感染。
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科學家們3D打印微小的「籠子」,在其中容納細菌群落。 微生物「動物園」使研究人員能夠研究細菌的行為。(Jason Shear)

美國得克薩斯大學的科學家研究細菌籠子裡細菌之間的相互作用,以更好地理解某些微生物對抗生素產生抗藥性的原因。3D打印的籠子可以做成任何形狀或大小,可以到處移動,並能與其它類似的包含細菌群落的「籠子」建立聯繫。一旦細菌進入籠子內,細菌繼續得到良好的營養,使它們能夠繁衍。通過捕獲細菌置於籠子中,研究人員發現某些細菌能夠和其它細菌合作。

不同種細菌協同作戰

席爾(Jason Shear)和團隊成員特別觀察了金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌(又稱銅綠假單胞菌,Pseudomonas aeruginosa)之間的交互作用,前種細菌可引起皮膚​​感染且經常出現對抗生素的耐藥性,後者是囊性纖維化患者體內存在的細菌。在綠膿桿菌群落中,金黃色葡萄球菌對抗生素變得更具抗藥性。

席爾說:「這些都是感染時的常見細菌,它們很可能有機制能夠感測到對方,3D技術使我們能夠以非常精確的方式使它們相互『交談』,並觀測結果。在這種情況下金黃色葡萄球菌檢測到綠膿桿菌,結果是它變得更加耐抗生素。」

被綠膿桿菌包圍時,80%的金黃色葡萄球菌能夠抵抗抗生素氨芐青黴素。但是如果只有金黃色葡萄球菌,只有40%的金黃色葡萄球菌抗生素能夠抵抗抗生素。

研究細菌的集體行為很重要,細菌在群落中表現與單獨細菌表現不同。在某些情況下,細菌群落可能會產生一個膠樣的稱為生物膜的物質,附著在表面上,變得更耐抗生素。抵制生物膜對抵制細菌感染很關鍵。

使用3D打印細菌籠子的研究結果發表在國家科學院(National Academy of Sciences)期刊論文集上。

(責任編輯:畢儒宗)

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