محققان دانشگاه Princeton به تازگی روشی برای پاکسازی کامل بیوفیلم‌ها پیدا کرده‌اند. بیوفیلم‌ها تشک‌های باکتریایی هستند که بسیار لزج بوده و به سختی پاک می‌شوند. هم‌چنین مشکلات زیادی مانند عفونت، تجمع مایعات، و کثیف کردن تجهیزات صنعتی با خود به همراه دارند. این روش جدید علاوه بر این‌که بیوفیلم‌های مضر را خنثی می‌کند، رشد بیوفیلم‌های مفید را کنترل می‌کند تا از آن‌ها در برنامه‌های تصفیه فاضلاب، سوخت‌های میکروبی و … استفاده شود.
محققان با زیر نظر گرفتن بیوفیلم‌ها از دید مهندسی مکانیک و بیولوژی، نشان دادند که آبی که در میان فضای بین سطوح و بیوفیلم‌ها نفوذ می‌کند، اگر همراه با لایه‌برداری ملایم باشد می‌تواند به یک پاکسازی بی‌نظیر تبدیل شود. این روش برخلاف روش‌های قدیمی که بعضی مواقع کاملاً پاکسازی انجام نمی‌شد و امکان رشد دوباره باکتری‌ها در آن‌ها وجود داشت، بسیار مؤثر است.
یکی از عوامل این پروژه -Bonie Bassler- از طرف تیم تحقیقاتی می‌گوید: “با تحقیق بر روی خواص مواد بیوفیلم‌های باکتریایی به جای خواص بیولوژی آن‌ها، توانستیم یک راه ساده و مؤثر برای پاکسازی کامل بیوفیلم‌ها از سطوح مختلف پیدا کنیم.”
محققین این دانشگاه برای تحقیقاتشان، Vibrio cholerae را مورد بررسی قرار دادند که بیوفیلم‌های درون آب دریا را تشکیل می‌دهد. اندازه‌گیری‌ها نشان داد که بیوفیلم‌های آن رفتارهای مکانیکی بسیار مشابه به هیدروژل از خود نشان می‌دهند.
هیدروژل‌های خوش‌ساختار کاربردهای زیادی در صنایع مختلف مانند پانسمان زخم، تحویل دارو و مهندسی بافت دارند. هیدروژل‌ها و بیوفیلم‌ها هر دو به صورت عمده از آب ساخته شده‌اند. ساختار تشکیل‌دهنده آن‌ها نرم و کشسان می‌باشد، قابلیت ارتجاعی آن‌ها محدود است و شکننده هستند. این شکنندگی برای برداشتن بیوفیلم‌ها یک چالش محسوب می‌شود و هم‌چنین مانع انقال سودمند فیلم بین سطوح می‌باشد.
برای جلوگیری از چنین شکنندگی‌هایی، آن‌ها چسبندگی Vibrio cholerae را به چند سطح مختلف مورد بررسی قرار دادند. محققین مشاهده کردند که لبه‌های بیوفیلم‌ها آب گریز بود، در حالی که سطوحی به آن‌ها چسبیده بود، آب‌دوست بودند.
بر اساس این مشاهده، محققان به دنبال ساختن یک نوع گوه با استفاده از تزریق آب به فضاها‌ی موجود بین بیوفیلم و سطح چسبنده می‌باشند. در این روش، که به لایه‌برداری مویرگی معروف است، یک شکاف طولانی تولید می‌شود که به جدایی کامل بیوفیلم از سطح ختم می‌شود.
یکی از موانع موجود برای اجرای این روش در خارج از آزمایشگاه این است که بیشتر بیوفیلم‌ها در محیط‌های آبی قرار دارند و در این محیط‌ها روش لایه‌برداری مویرگی ناکارآمد است. برای این مشکل، تیم تحقیقاتی دو راه‌حل پیشنهاد کرده است. یکی از این راه‌کار‌ها برای بیوفیلم‌هایی است که از ابتدا در محیط آبی رشد کرده‌اند، به این صورت که می‌توان فیلم و متعلقات آن را از محلول جدا و سپس قبل از جدایی آن را خشک کرد.
☑ منبع خبر
☑ لینک مقاله
