2020.10.22

【中国科学报】单细胞黏附强度成像分析揭秘生物膜形成过程

本报讯(通讯员 桂运安)中国科学技术大学刘贤伟课题组近期在生物膜形成机制解析方面取得进展,实现了单个微生物细胞界面黏附强度的成像分析。该技术不仅可用于解析生物膜的形成过程,也可以快速筛选生物填料和抗生物污染膜材料,对于研发新型水污染控制技术以及生物污染防治技术具有重要意义。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。

生物膜是微生物聚集生长的一种重要形式,在水污染控制、污染物迁移与转化、膜污染和疾病传播中扮演着重要角色。微生物在界面的初始黏附,是形成生物膜最关键的步骤。因此,解析微生物在界面黏附的微观过程与机制,是实现生物膜调控、研发水污染控制技术的重要前提。目前,已有相关技术可测定生物膜的黏附强度,但往往通量较低、操作难度大,限制了这些技术的应用范围。

针对以上问题,刘贤伟课题组发展了基于表面等离子共振的单细胞黏附强度测定方法,通过在单细胞尺度上高通量光学追踪微生物在不同界面的纳米尺度振动行为,定量分析了微生物与界面的作用势能,实现了黏附强度的快速测定。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.2010136117

《中国科学报》 (2020-10-22 第1版 要闻)

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2020/10/358303.shtm