生物膜研究进展
细菌生物膜去除方法的研究新进展
细菌生物膜去除方法的研究新进展细菌生物膜是指一种由细菌和它们所分泌的胶质物质组成的结构，在生物膜中，细菌可以形成类似于城堡的结构，对细菌本身和周围环境提供了保护。
这种生物膜也常常成为医疗器械、管道、水处理设备等表面的污染源，造成严重的健康和环境问题。
细菌生物膜去除方法的研究备受关注。
随着生物技术和化学技术的不断进步，目前已经有多种新的方法被提出，以解决细菌生物膜去除的问题。
本文将介绍近年来细菌生物膜去除方法的新进展，并分析其优缺点和应用前景。
一、化学方法1. 漂白剂法漂白剂是一种常用的细菌生物膜去除剂，它能够破坏细菌细胞膜，进而破坏生物膜结构。
漂白剂的主要成分是次氯酸盐，具有强氧化性和杀菌作用。
漂白剂法对细菌生物膜有很好的去除效果，而且操作简单，成本低廉。
漂白剂对环境有一定的危害性，容易造成二次污染，因此在实际应用中需谨慎使用。
2. 生物素法生物素是一种天然产生的抗菌物质，对多种细菌生物膜具有很好的去除效果。
生物素能够与细菌的表面蛋白结合，破坏其细胞膜，从而破坏生物膜结构。
与漂白剂相比，生物素对环境和人体无毒无害，是一种较为环保的细菌生物膜去除方法。
3. 酶法酶是一种生物活性物质，具有很好的催化作用。
近年来，一些研究表明，某些酶可以破坏细菌生物膜，如蛋白酶、葡萄糖氧化酶等。
酶法对细菌生物膜的去除效果较好，并且不会产生二次污染，是一种非常理想的细菌生物膜去除方法。
二、生物方法1. 益生菌法益生菌是一种对人体有益的细菌，它们可以竞争性地占据宿主的某些部位，抑制有害细菌的生长。
近年来，研究人员发现，在一些特定的环境条件下，益生菌也可以去除一些表面的细菌生物膜。
益生菌法对环境无污染，且具有一定的生物安全性，是一种非常有潜力的细菌生物膜去除方法。
2. 赋形菌法1. 超声波法随着生物技术和化学技术的不断进步，细菌生物膜去除方法也在不断创新。
化学方法、生物方法和物理方法各有优缺点，均有其适用的场合。
在今后的研究中，研究人员可以继续探索这些方法的优化和改进，以便更好地解决细菌生物膜带来的环境污染和健康问题。
生物膜的研究进展
第7卷第5期1998年10月 环境科学进展ADVANCES IN ENV IRONM EN TAL SCIENCE Vol.7,No.5Oct.,1999生物膜的研究进展Ξ王文军1、2 王文华1 黄亚冰1 张学林2 (1中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085) (2中国科学院长春地理研究所,长春130021)摘 要本文综述了近年来生物膜研究成果,包括生物膜的发育形成、形态结构、组成、物理-化学特征、抗性等;生物膜在污水处理方面的作用和微生物组织腐蚀性的负效应。
关键词:生物膜 特征 作用生物膜在天然水环境中和工程处理过程中起着重要的作用[1-3]。
在天然水环境中,绝大部分矿物颗粒表面覆盖着有机外壳[4],这些有机外壳由腐殖酸物质和生物膜组成,它们将强烈地改变矿物颗粒的吸附行为,这种表面吸附作用在河水污染物的迁移过程中起着决定性作用。
在工业应用中,生物膜的作用表现在废水处理,以及酸性矿物排泄物的生物修复等方面,例如在水和废水处理系统中,生物膜反应器比悬浮生长反应器具有更大的优势,能提高生物量在反应器中的滞留程度,促进对污染物降解效率。
生物膜的破坏性作用表现在清洁水系统中,以及微生物诱导的腐蚀等方面[5,6]。
随着对生物膜在自然环境(如水、土、生物环境)中和工业应用方面的重要性的不断认识,在过去的二十多年,人们对生物膜的兴趣极大地增加[7]。
美国、德国、日本、英国、法国等国家对生物膜进行了大量的研究[1-31],取得了一些初步的研究成果。
一、生物膜的形成及影响因素生物膜形成于自然环境和人工环境中。
在自然环境条件下,生物膜存在于几乎所有暴露于水中的固体表面上,代表了一类微生物群体,其中有各种寄居者如固着细菌、原生动物、真菌和藻类[4-9]。
这些微生物细胞及非生物物质镶嵌在微生物分泌的有机聚合物基质(Matrix)中,聚合物基质由细菌胞外聚合物质和腐殖质等其它有机物质组成。
即生物膜代表了一种稳定的由微生物细胞组成的复杂混合物的微生态系统,细胞镶嵌在胞外聚合物的基质中,并且附着到固体表面。
生物膜介导的信号通路研究进展及其应用
生物膜介导的信号通路研究进展及其应用生物膜介导的信号通路是生物体内非常重要的一部分，它参与着许多重要的生物学过程，例如细胞分化和组织形成等。
近年来，许多研究表明，生物膜介导的信号通路在许多不同疾病的发生和发展中也起着极其重要的作用。
因此，对于生物膜介导的信号通路的研究一直都是生物学界的重点之一。
本文将介绍生物膜介导的信号通路的研究进展及其应用。
一、生物膜介导的信号通路概述生物膜是细胞表面的一层薄膜，由不同种类的脂质分子和其他膜蛋白质构成。
生物膜中的脂质分子是至关重要的，因为它们能够形成一种微环境，同时也是许多信号分子的载体。
信号分子是一类控制基因表达和细胞行为的化学物质。
它们通过与细胞表面的受体结合，从而触发特定的信号通路，修饰蛋白质、细胞因子等生物分子的活性。
受体是生物膜上的一类介质，是信号分子与细胞之间的桥梁，通过它们，信号分子可以与细胞内的一系列蛋白质结合，从而激活信号通路。
形成“信号背景噪声”是细胞膜上的信号通路的主要问题之一。
二、生物膜介导的信号通路的研究进展在信号通路中，受体与信号分子的结合是最初的一步。
许多研究表明，受体的分子结构和生物膜内脂质分子之间的相互作用是非常重要的。
目前，研究人员主要使用X射线晶体学技术解析了许多受体和膜蛋白质的结构，通过这种方法我们可以更好的掌握它们的结构和功能。
然而，这种方法的局限性在于它只能揭示受体表面的静态结构，而无法反映其内部的动态变化，也无法直接观察到受体与信号分子之间的相互作用。
近年来，随着计算机模拟方法的发展，许多研究者开始尝试使用计算机模拟的方法来研究信号通路中受体和信号分子的相互作用。
这种方法能够模拟分子间的相互作用，以及它们在生物膜内的动态运动过程。
目前，这种方法已经在多个领域得到广泛应用，并且在改进计算方法和硬件条件下拥有巨大潜力。
通过计算机模拟方法，我们可以更好地理解受体的动态性和分子间相互作用对信号转导的影响，从而为药物研发提供更为有效的途径。
生物膜的形成和稳定性研究
生物膜的形成和稳定性研究生物膜是一种生物体与环境相互作用的界面，它可以保护生物体的内部环境，并提供一定的保护作用。
生物膜的形成和稳定性是一个复杂的过程，涉及到多种因素的相互作用。
在本文中，我们将讨论生物膜的形成过程和稳定性的研究进展。
生物膜的形成过程生物膜的形成是一个逐渐发展的过程，包括几个主要步骤：初级附着、中级附着和成熟附着。
初级附着是指生物体与环境接触后，被生物体附着的初步过程。
通过表面粘附蛋白、胶原蛋白等生物大分子物质的作用，初级附着可以稳定地将生物体附着在表面。
中级附着是初级附着过程的延续，生物体在表面上逐渐形成稳定的结构。
这个过程涉及到微生物菌落的形成和细胞外多糖物质的合成等复杂的生物化学过程。
成熟附着是指生物体在表面上形成具有一定稳定性的生物膜。
这个过程需要表面附着基因的表达和环境因素的影响。
在成熟附着过程中，细胞外多糖物质负责生物膜的粘结和稳定。
此外，环境条件的变化和生物体间的相互作用等因素也会影响生物膜的稳定性。
生物膜的稳定性研究生物膜的稳定性是生物膜形成过程中最重要的问题之一，也是生物膜研究的重点。
许多研究表明，生物膜的稳定性受到多种因素的影响。
这些因素包括生物体的表面性质、细胞外多糖物质的分子结构、环境因素等。
生物体的表面性质与细胞外多糖物质的结构密切相关。
表面粘附蛋白和胶原蛋白等大分子物质的结构与生物体表面的物理性质和化学性质有关。
这些物质能够与细胞外多糖物质相互作用，从而影响生物膜的稳定性。
环境因素也是影响生物膜稳定性的重要因素。
温度、湿度、氧气含量等环境因素的变化都会影响生物膜的稳定性。
此外，细菌和微生物之间的相互作用也可能影响生物膜的稳定性，例如抑制细菌的生长。
生物膜稳定性的研究还需要考虑其应用领域。
一些应用领域需要更加稳定的生物膜，例如生物反应器、生物阻垢和生物过滤器。
在这些应用领域中，生物膜的稳定性直接关系到其应用效果和寿命。
总结生物膜的形成和稳定性是一个复杂的过程，涉及到多种因素的相互作用。
生物膜法在污水处理中的研究进展
生物膜法在污水处理中的研究进展一、生物膜法的概念和原理生物膜法是一种利用生物膜作为载体的生物处理技术，其主要原理是通过合适的载体（如填料、膜或纤维）将微生物固定在表面，形成生物膜进行降解有机物、去除污染物或转化废水中的有害物质。
生物膜法能够有效提高微生物的附着速率和降解效率，对于复杂或高浓度有机废水具有较好的处理效果。
生物膜法的主要优点在于：① 生物膜固定生物技术具有降解效率高、稳定性好、对抗冲击负荷能力强等显著特点；② 生物膜法能够减少二次污染，提高有机物、氮、磷的去除率，对废水处理效果显著；③ 生物膜法处理过程简单，运行成本较低，易于控制操作和维护管理。
二、生物膜法的应用现状生物膜法在废水处理方面已经得到了广泛的应用，特别是在污水处理厂、工业废水处理和生活污水处理等方面具有较好的应用前景。
在污水处理厂中，生物膜法被广泛应用于有机物去除和氮、磷去除等领域，取得了较好的处理效果。
生物膜法还被应用于工业废水处理，如印染废水、制药废水、酿造废水等，通过生物膜法能有效地去除废水中的有机物和污染物，取得了良好的处理效果。
三、生物膜法的研究进展近年来，国内外对生物膜法的研究取得了长足的进展，主要表现在以下几个方面：1. 载体材料的优化：生物膜法中的载体材料对于微生物的附着和生物降解过程具有重要影响，因此对载体材料的选择和优化成为当前研究的热点。
研究者通过改性材料、复合材料等手段来提高载体的比表面积、孔隙率和微生物的附着效果，从而提高生物膜法的降解效率和稳定性。
2. 微生物附着机理的探究：微生物的附着对于生物膜法的效果起着至关重要的作用，而微生物的附着过程是一个复杂的生物-界面相互作用过程。
研究者对微生物的附着机理进行了深入探讨，发现了一些新的附着方式和机制，并通过优化生物膜法来提高微生物的附着效果。
3. 生物膜法耐冲击负荷研究：在实际的污水处理过程中，废水的水质常常发生变化，特别是在出水水质需求较高的情况下，经常出现冲击负荷的情况。
细菌生物膜去除方法的研究新进展
细菌生物膜去除方法的研究新进展细菌生物膜是一种生物聚合物，由细菌和其他微生物在固体表面附着形成的一种复杂的三维结构。
它们在医疗器械、食品加工设备、水处理系统等领域中常常被发现。
细菌生物膜的形成广泛存在于自然界，并且具有惊人的耐受性和稳定性，给去除带来了很大的困难。
随着生物技术和化学技术的不断发展，细菌生物膜的去除方法也在不断更新，本文将介绍细菌生物膜去除的新进展。
一、物理方法物理方法是细菌生物膜去除的一种传统手段。
它包括机械剥离、高温灭菌、超声波清洗等。
机械剥离是一种通过物理力将细菌生物膜从表面剥离的方法，常常用于清洗管道、设备表面等。
高温灭菌则是利用高温蒸汽或高温水对细菌生物膜进行灭菌处理，从而去除细菌生物膜。
超声波清洗则是利用超声波在液体中产生的空化现象对细菌生物膜进行破碎去除。
近年来，物理方法在细菌生物膜去除中的应用越来越广泛，并且得到了很好的效果。
二、化学方法化学方法是利用化学药剂对细菌生物膜进行破坏和去除的手段。
目前常用的化学方法包括氧化剂、酶、螯合剂等。
氧化剂是指一类能够对细菌生物膜产生氧化作用的化学药剂，如过氧化氢、次氯酸钠等。
它们可以破坏细菌的细胞膜和细胞壁，从而去除细菌生物膜。
酶是一种特异性较强的生物催化剂，可以在较温和的条件下高效去除细菌生物膜，且对环境友好。
螯合剂则是一种通过螯合作用将金属离子与细菌生物膜结合，从而达到去除的目的。
化学方法是目前应用较为广泛的细菌生物膜去除手段，其效果也得到了很好的验证。
生物方法是利用微生物对细菌生物膜进行降解和去除的手段。
目前常用的生物方法包括质子泵抑制剂、抗生素、生物界面活性剂等。
质子泵抑制剂是一类能够抑制微生物内质子泵的药物，从而影响微生物的代谢和生长，进而去除细菌生物膜。
抗生素则是通过抑制细菌的生长和增殖来去除细菌生物膜。
生物界面活性剂是一类由微生物产生的具有表面活性的有机物，可以使水与油相互混合，从而去除细菌生物膜。
生物方法的优势在于对环境友好，且对微生物的生长和代谢影响较小，目前已得到了广泛应用。
细菌生物膜在临床中的研究进展
细菌生物膜在临床中的研究进展内容摘要：细菌生物膜是细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
生物膜是细菌适应生存环境而形成的与游走态细胞相对应的存在形式，它具有很强的抵抗机体免疫和抗生素的能力，在临床上形成难治性感染。
结合近年来的研究成果，介绍了生物膜的形成、基因调控、检测，讨论了其致病和耐药的机制以及防治等方面的问题。
细菌生物膜是细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
生物膜是细菌适应生存环境而形成的与游走态细胞相对应的存在形式，它具有很强的抵抗机体免疫和抗生素的能力，在临床上形成难治性感染。
结合近年来的研究成果，介绍了生物膜的形成、基因调控、检测，讨论了其致病和耐药的机制以及防治等方面的问题。
细菌生物膜；慢性感染；综述在临床上我们常发现一些患者，尤其是一些慢性病(如心内膜炎、尿路感染、慢性阻塞性肺部疾病等)及一些体内留置治疗装置的患者，细菌感染后很难根除，即使实验室分离出致病菌，并找到敏感的抗生素应用于治疗仍起不到应有的疗效，经多年研究发现，这很多是由细菌生物膜(bacterialbiofilm，BBF)引起的。
生物膜广泛的存在于含水和潮湿的各种表面上，包括自来水管道、下水道、热交换系统甚至病理状态下的人体等，腐蚀工业管道，污染与人类生活相关的设施，造成很大的经济损失，也是医学感染的重要根源，据估计，大约65％的人类细菌性感染与BBF有关。
因此，对BBF的研究日益受到人们的关注，在此我们就医学领域对BBF 的研究进展综述如下。
1细菌生物膜1.1细菌生物膜的概念细菌生物膜是指细菌在生长过程中附着于物体表面而形成的由细菌细胞及其分泌的含水聚合性基质(主要为胞外多糖)等所组成的膜样多细菌复合体。
细菌生物膜是细菌为适应自然环境而形成的特殊存在形式，它是与游走细胞相对应的存在形式，绝大多数细菌在进化过程中逐渐形成了精细的粘附机制，分泌基质并相互粘连形成膜状物附着于病灶表面，从而形成生物膜的复杂团体，并借信号分子相互交流以协调他们的行为，其生化组成为藻酸盐多糖和蛋白复合物，其基本结构由蘑菇样或柱样亚单位组成，亚单位分为头部、颈部、根部三部分，各部分之间形成水通道，完成各种运输功能，维持膜内细菌生存需要。
细菌生物膜的研究进展
细菌生物膜的研究进展细菌的生物膜是一种缩合基质，并且对细菌的生长和存活非常重要。
这种生物膜可以黏附在许多不同的表面上，形成了一个独立的生态系统。
生物膜的复杂性令科学家们对其深入研究与探索。
在过去的几十年里，科学家们已经取得了一些有意义的发现。
1. 揭示生物膜的复杂性细菌的生物膜通常由多种组分构成，其中最常见的成分是多糖和蛋白质。
生物膜的确切成分可以因细菌的种类而异，但这种膜的极其复杂的构成、环境压力、营养丰富性和等离子体色素提示生物膜结构非常复杂。
Yi Ma、Yongcheng Shi、Yaping Liu和Zhiquan Liang等学者在针对生物膜构成的研究中发现，大肠杆菌（Escherichia coli）的生物膜中包含多糖聚合物、蛋白质、核酸、脂肪酸和多种离子物质。
这些不同的组成部分形成了一个很大的膜状结构，并具有多种生物活性。
2. 对抗生物膜的新方法许多疾病和感染都与细菌的生物膜有关。
传统的抗生素和药物难以有效击败这些细菌，因为生物膜具有自我防御的能力，使得抗体难以到达细菌内部。
因此，一些研究者更专注于开发可破坏生物膜的新方法。
一项研究显示，纳米级纤维素可以在抗菌剂光照的情况下对生物膜进行有效破坏。
研究者使用生物拓扑技术控制了该纤维素的形态和长度，并发现它可以通过刺激生物膜的靠近性来致病。
这种方法旨在通过与传统抗生素和预防药物相结合，提高治疗感染的效率。
3. 应用生物膜的方法虽然生物膜可能是一些感染的罪魁祸首，但它也是一种极其有用的技术。
生物膜的复杂性提供了一个很好的研究工具，可以用来探索生物过程和膜结构。
一种被称为“生物膜模型”的技术，是将细菌生长在固定介质表面上，同时在生长期间收集资料。
据悉，这项技术已经应用于许多研究上，包括细菌筛选、代谢分析和药物评估等。
总之，对于细菌生物膜的研究，科学家们正在推动这一领域的不断发展与探索。
从探索细菌生物膜的结构及其复杂性，到开发新型抗菌治疗方法，再到应用生物膜模型研究生物过程等方面，这一领域将会为我们带来更多的惊喜与实用性成果。
生物膜的动态结构与功能研究进展
生物膜的动态结构与功能研究进展生物膜是一种非常普遍且重要的生物体结构，存在于各种生物体中。
生物膜是由各种不同的分子组成的，包括磷脂、蛋白质和碳水化合物等。
这些分子在生物膜中以特定的方式排列，形成一个具有动态结构和功能的复杂网络。
近年来，随着研究技术的进步，对生物膜的动态结构和功能研究也取得了很多的进展。
一、生物膜的结构特点生物膜是一种由磷脂双层组成的结构，磷脂分子的亲水头部与亲油尾部通过疏水作用力在水溶液中自组装形成双层结构，内层链与外层链相对靠近，上下层之间通过水分子微弱的相互作用连结在一起。
生物膜中的蛋白质和碳水化合物可以漂浮在磷脂双层上，与磷脂分子相互作用，形成一个动态的复杂网络结构。
生物膜的动态结构和功能直接影响着生物体的生长、代谢、运动、免疫等方面。
二、生物膜的动态性生物膜的组成分子和结构排列方式不是固定的，而是具有动态性，可以在不同的环境和时刻发生变化。
这种动态性主要是通过生物膜内分子之间的相互作用产生的。
例如，膜内蛋白质之间的相互作用可以影响它们在膜上的空间位置和构象等。
嵌入在生物膜内的酶和受体也可以在不同的环境下调节它们的活性和选择性。
以及生物膜还可能地产生了不同的区域划分。
三、利用高分辨技术研究生物膜的动态结构和功能随着技术的进步，现代生物学可以利用各种高分辨技术研究生物膜的结构和功能。
首先是X射线晶体学技术，可以通过测定蛋白质晶体的三维结构来研究蛋白质在生物膜中的位置和构象等。
其次是核磁共振技术，通过一系列的核磁共振技术可以获得分子在生物膜中的空间布局信息，如成像质谱，脉冲场梯度技术等。
再者是电子显微镜技术，利用电子束穿过传输电镜薄片的方式，可以在分子水平上展现生物膜中分子的位置信息和结合情况等。
并且这种技术可以对整个生物膜的结构进行高清晰的成像和三维重构。
最后是分子模拟技术，可以模拟分子的运动轨迹和结构，从而揭示生物膜的动态结构和功能。
总之，生物膜的动态结构和功能研究在现代生物学中占据了越来越重要的地位。
《2024年生物膜法在污水处理中的研究进展》范文
《生物膜法在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理成为环境保护领域的重要课题。
生物膜法作为一种高效的污水处理技术，因其处理效果好、操作简便、成本低廉等优点，在污水处理领域得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨生物膜法在污水处理中的研究进展，分析其技术原理、应用现状及未来发展趋势。
二、生物膜法技术原理生物膜法是一种基于生物膜技术的污水处理方法，利用生物膜上附着的大量微生物来吸附、降解水中的有机污染物。
生物膜主要由附着在载体上的微生物组成，具有巨大的表面积和复杂的生物群落，可以有效地吸附和降解水中的有机物、氮、磷等污染物。
三、生物膜法在污水处理中的应用1. 生活污水处理：生物膜法在生活污水处理中应用广泛，能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，提高出水水质。
同时，生物膜法对环境条件要求较低，适应性强，因此在家庭、社区等小型污水处理系统中得到广泛应用。
2. 工业废水处理：针对含有重金属、有毒有害物质的工业废水，生物膜法通过特定的生物膜材料和工艺条件，能够有效地去除这些污染物，降低废水对环境的危害。
3. 农村污水处理：在农村地区，由于缺乏集中的污水处理设施，生物膜法因其操作简便、成本低廉等优点，成为农村污水处理的重要选择。
通过建设小型生物膜反应器，可以有效地处理农村生活污水和养殖废水。
四、生物膜法的研究进展1. 生物膜材料研究：随着材料科学的发展，越来越多的新型生物膜材料被应用于污水处理中。
这些材料具有较高的比表面积、良好的生物相容性和稳定性，能够为微生物提供更好的生长环境和吸附性能。
2. 工艺优化研究：针对不同的污水处理需求，研究人员不断优化生物膜法的工艺条件，如调整载体类型、改变水流速度、控制温度等，以提高生物膜的吸附和降解效率。
3. 复合生物膜技术研究：为了提高生物膜法的处理效果和适应性，研究人员将不同种类的微生物、生物膜材料和其他技术进行复合，形成复合生物膜技术。
生物膜在生命科学中的重要性与研究进展
生物膜在生命科学中的重要性与研究进展生物膜在生命科学中扮演着重要的角色，它是由生物分子所组成的薄层，可以在生物体内或外界环境中存在。
生物膜不仅维持着细胞内部环境的稳定，同时也参与了许多重要的生命过程，如信号传导、物质交换和杀菌防御等。
因此，我们需要深入探究生物膜的结构、功能和特性。
在生命科学领域中，最基础的生物膜研究是对于细胞膜的探索。
细胞膜是生物体中最基本的单位，由磷脂双层和各种蛋白质所构成。
在人类的细胞膜中，膜蛋白和膜糖是最为重要的组成部分。
这些构成膜的分子在细胞的动态过程中有着不同的功能，如传输、感受、识别、增强和抑制等。
此外，膜蛋白和细胞膜的构成也是药物开发中的重要研究对象。
因此，细胞膜的结构和功能研究是目前生命科学研究中的必修课。
生物膜的研究不仅局限于细胞膜的探索，对于其他类型的生物膜例如菌膜、植物中的细胞壁等，也有着深入的研究。
菌膜也是由磷脂双层构成，而且在其表面还部分覆盖了被称作O-抗原或肽聚糖的多糖类分子。
这些分子可以在口腔、肠道、生殖系统等部位形成群体性黏附，形成生物膜并增加其抗菌能力。
植物细胞壁则是由各种多糖组成的硬质外壳，其作用是保护细胞，维持细胞的几何形状，并在生物生长和发育过程中扮演不同的角色。
因此，对生物膜进一步的研究对于了解生物体的生存和发展有着重要的意义。
目前，人类已经开发出了多种先进的实验室工具来研究生物膜的结构和功能。
这些方法包括X射线衍射、核磁共振、光学显微镜和扫描隧道显微镜等。
随着科技水平的不断提高，对于生物膜的研究方法也在不断升级和改善。
通过这些方法的应用，不仅可以更好地了解生物膜的分子结构和成员组成，也可以探究其功能和相互作用。
生物膜的研究在医学领域中也具有重要的意义。
随着医学技术的不断发展，可以通过改变生物膜的构成来治疗很多疾病。
例如，抗生素可以改变细菌的菌膜方向从而杀死细菌，而肝素则是通过改变细胞膜的成分来预防血栓的形成。
在肿瘤治疗中，也有着以生物膜为中心的研究。
生物膜的结构与功能研究进展
生物膜的结构与功能研究进展生物膜是生物界的一种普遍存在的特殊结构，它包括了细菌膜、细胞膜、线粒体膜、叶绿体膜等。
生物膜作为细胞的重要组成部分，对细胞的结构和功能起着关键的作用。
近年来，生物膜的结构与功能研究取得了一系列重要的进展，本文将对此进行探讨。
一、生物膜的结构研究生物膜的结构是生物膜功能的基础，对其结构进行深入研究对于揭示其功能机制具有重要意义。
通过高分辨率电镜技术，研究者们发现生物膜主要由两层疏水性磷脂分子组成，这两层磷脂分子中的极性头部面向水相，而疏水性脂肪酸尾部则相互靠拢。
进一步研究发现，生物膜中不仅存在磷脂分子，还包含了各种蛋白质和其他生物分子。
这些蛋白质能够嵌入到生物膜中，起到支持和调控膜的结构和功能的作用。
例如，通道蛋白能够在细胞膜上形成通道，控制物质的进出；受体蛋白能够感知外界信号，传导到细胞内部。
二、生物膜的功能研究生物膜作为细胞的外界界面，具有多种重要的功能。
首先，生物膜是细胞的屏障，能够选择性地阻挡物质的进出。
这得益于疏水性磷脂分子的排列以及嵌入其中的蛋白质。
细胞膜的选择性通透性使得细胞能够对外界环境做出应答，并维持内外环境的平衡。
其次，生物膜参与细胞间的相互作用，起到信息传递的作用。
细胞膜上的受体蛋白能够感知外界信号，并通过细胞内信号转导通路将信号传递给细胞内部。
这种信号传递机制使得细胞能够做出相应的反应，参与到各种生物学过程中。
再次，生物膜还能够促进分子间的识别和结合。
细胞膜上的糖蛋白通过与其他细胞膜上的配体结合，介导细胞间的黏附和相互作用。
这种黏附作用不仅在细胞的正常功能中起到关键的作用，也在生物体内的发育和免疫过程中发挥着重要的作用。
三、生物膜研究的前景近年来，随着生物技术的不断进步，对生物膜的研究也得到了极大的推动。
借助于新一代高通量测序和蛋白质组学技术，研究者们能够更全面地揭示生物膜的结构和功能。
此外，仿生学的兴起也为生物膜的研究提供了新的思路和方法。
生物膜的结构与功能研究虽然取得了一系列重要的进展，但仍有许多问题有待解决。
医学真菌生物膜研究进展
目 录
• 医学真菌生物膜概述 • 医学真菌生物膜的耐药性研究 • 医学真菌生物膜的预防与控制 • 医学真菌生物膜研究的前沿与展望 • 案例分析
01
医学真菌生物膜概述
定义与特性
定义
医学真菌生物膜是指在医疗环境 中，真菌在人体或物体表面形成 的生物膜，通常由菌丝、孢子和 细胞碎片组成。
医学真菌生物膜的检测与诊断
检测
采用微生物学培养、染色技术、分子生物学等方法检测医学真菌生物膜。
诊断
结合患者的临床表现、影像学检查和实验室检测结果进行诊断，确诊需要依靠 病理学诊断。
02
医学真菌生物膜的耐药性 研究
耐药性的产生与传播
耐药性的产生
医学真菌生物膜的耐药性主要是由于基因突变和遗传变异导致的。这些变异使得 真菌能够抵抗药物的杀灭作用，从而在药物作用下存活并继续繁殖。
力，降低感染风险。
减少暴露
避免长时间处于潮湿、阴暗的 环境，减少与污染水源和土壤 的接触。
清洁与消毒
定期对居住和工作场所进行清 洁和消毒，保持环境卫生。
疫苗接种ห้องสมุดไป่ตู้
针对特定真菌感染，研发和推 广有效的疫苗接种计划。
控制策略与实践
早期诊断
提高对真菌感染的早期诊断能力，以便及时 采取治疗措施。
隔离与消毒
对疑似或确诊患者采取隔离措施，并对接触 物品和环境进行严格消毒。
建立健全法规体系
制定和完善相关法律法规，规范防 治工作。
04
04
医学真菌生物膜研究的前 沿与展望
基因组学与医学真菌生物膜研究
基因组学在医学真菌生物膜研究中的应用
基因组学技术为医学真菌生物膜的研究提供了更深入的视角，有助于揭示真菌生物膜的形成机制、耐 药性机制以及与宿主之间的相互作用机制。
生物膜研究的最新进展
生物膜研究的最新进展生物膜是一种极为普遍的生物学结构，它在自然界中广泛存在并发挥着巨大的作用。
生物膜实质上是由生物体内的各种分子组成的，包括蛋白质、磷脂、碳水化合物等。
它们固定在细胞表面，形成了一个结构稳定的薄膜。
近年来，生物膜研究的领域不断发展，不断有新的发现和进展，本文就来总结一下近期生物膜研究的最新进展。
一、生物膜在生物体内的功能生物膜在生物体内发挥着重要的功能，它可以将细胞内的分子和外部环境分隔开，并通过调节物质的进出，维持了生物体内环境的平衡。
此外，生物膜还能帮助细胞组织形成，参与许多信号传导过程，以及保护细胞免受外部环境的危害等。
二、生物膜对蛋白质的影响研究揭示，生物膜对蛋白质的定位、激活和功能有着重要的影响。
最新研究发现，磷脂在生物膜中的分布和构成在调节蛋白质的定位和激活中起到了至关重要的作用。
另一方面，生物膜中的脂质也能够影响蛋白质的折叠和稳定性，对细胞的功能和代谢过程产生重大影响。
由此可见，生物膜在细胞过程中发挥着不可替代的作用。
三、生物膜的化学组成和结构生物膜的化学组成和结构近年来也成为生物学研究领域的热点问题。
众所周知，磷脂是构成生物膜的基本分子组成单元，但是不同种类的细胞表面膜其化学成分也大不相同，分子结构也随之差异较大，并且其分布也会随时间和空间的变化而发生明显的改变。
近期的研究表明，磷脂鞘的奇异组成和结构，使得其能够对一些细胞内部的生物分子形成诱导作用，这些生物分子的集合主要是由磷脂分子有序排列的区域所干扰而产生机会的。
通过实验研究，这部分分子也相继被发现可以改变癌细胞的运动状态、抑制合成和降解、进而抑制癌细胞增殖的有效性等。
四、生物膜在药物输送领域的应用生物膜在药物输送领域的应用也受到了越来越多的关注。
利用生物膜的特殊化学结构，可以在肿瘤细胞的表面附着抗肿瘤药物，搭配先进的配送系统，实现药物快速、高效地输送到肿瘤细胞，从而达到最好的治疗效果。
研究表明，这种治疗方法不仅能大大减少药物的副作用，同时还能大大提高药物的治疗效果，这是目前最有前途的治疗超越化技术之一。
细菌生物膜去除方法的研究新进展
细菌生物膜去除方法的研究新进展细菌生物膜是一种由细菌聚集在一起形成的粘附层，它们能够在各种物质表面形成并抵抗外界环境的压力和化学物质的侵蚀。
细菌生物膜是很难清洁的，因为它们对传统的消毒方法、物理方法不敏感，而且使用强酸、强碱等化学物质会破坏表面材料和造成环境污染。
因此，研究细菌生物膜去除方法成为了一项热门的研究领域。
近年来，研究人员探索出了许多高效、环保、经济的细菌生物膜去除方法，对于环境保护和公共卫生都有重要的意义。
一、高压水射流法高压水射流法是一种物理法，指的是将高压水流喷射到细菌生物膜表面来清洁细菌。
高压水射流法的原理是，喷射出的高压水流能够撞击细菌生物膜，并使其表面产生微小振动，使细菌在水流的作用下脱落。
由于高压水射流法不会破坏表面材料和环境，因此被广泛应用于食品、水处理等领域，用于清洁设备、管道等生产设备。
二、超声波法超声波法是以超声波的形式作用于细菌生物膜的表面区域，使细菌受到机械性剪切损伤，从而达到清洁细菌的目的。
超声波法具有高效、无副作用等特点，主要应用于食品、医疗等领域。
在超声波法中，超声波的振幅、频率等参数对清洁效果具有重要的作用，合理调整参数可以获得最佳的清洁效果。
三、生物学法生物学法是将一些特殊的微生物或其代谢产物引入到细菌生物膜中，产生生物学反应，通过作用于细菌生物膜从而去除细菌生物膜。
生物学法主要包括利用各种细菌和酵母菌等微生物的代谢物质的研究、利用设置生物膜的活性菌株进行细菌清洁的研究等。
这些微生物代谢产物可以破坏细菌生物膜的结构，从而达到清洁细菌生物膜的目的。
它具有环保、高效、成本低等特点，被广泛应用于生态环境保护、农业种植、食品生产等领域。
光学生物学法是通过利用各种光学装置来去除细菌生物膜。
它基于光学现象和生物化学反应，将高能光通过特定的波长和能量作用于细菌生物膜上，对其进行破坏。
其中最常用的是紫外线和电离辐射法。
这些方法虽然能够有效去除细菌生物膜，但在实际应用中还存在许多问题，如对表面材料的破坏、辐射剂量等问题。
生物膜
细菌生物膜的研究进展在自然界、某些工业生产环境(如发酵工业和废水处理) 以及人和动物体内外,绝大多数细菌是附着在有生命或无生命物体的表面,以生物膜(biofilm, BF) 方式生长,而不是以浮游菌在物体表面形成的高度组织化的多细胞结构,同一(planktonic) 方式生长。
BF 是细菌株的BF 细菌和浮游生长细菌具有不同的特性。
虽然人类第一次借助显微镜观察到的是人牙菌斑BF 细菌,但多年来经典细菌学主要是研究浮游生长的细菌, 而忽视了对BF 细菌的研究〔1 ,2〕。
随着对细菌致病机制的深入了解,发现BF 细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强,从而导致严重的临床问题,尤其是慢性和难治的感染性疾病,因此,开始重视对BF 的研究。
20 世纪30 年代中期,Gib2 bons 和van Houte 等〔2〕对牙菌斑BF 细菌和龋病的关系做了大量研究,为深入了解BF 细菌在健康和疾病中的作用奠定了基础。
现在已知,细菌可在人体组织如牙齿、牙龈、皮肤、肺、尿道及其他器官的表面形成BF ,引起诸如牙周病、龋齿、慢性支气管炎、败血病、血栓性静脉炎、难治性肺部感染和心内膜炎等疾病。
在血液、组织液和淋巴液等体液中一般不形成BF。
但由于这些体液含有适合细菌生长的有机营养成分,因此,当体液中含有细菌时,这些细菌可在人体内人工医疗装置(如隐型眼镜、人工关节和心脏人工瓣膜) 等无生命物体的表面形成BF。
此外,BF 细菌还可污染与人类生活相关的设施,如空调系统、供水系统和食品加工设备等, 由此造成传染病的流行。
据估计,大约65 %人类细菌性感染是由BF 细菌引起的〔325〕。
BF 研究涉及微生物学、免疫学、分子生物学、材料科学和数学等多学科,其真正作为一个独立学科发展起来始于20 世纪70 年代末。
90 年代后,随着相关学科的发展及对BF 细菌在医学上重要性的认识,BF 研究得到迅速发展。
1990 年,蒙大拿州立大学建立了世界上第一个生物膜工程中心。
生物膜生物学的研究进展及其应用潜力
生物膜生物学的研究进展及其应用潜力生物膜是一种广泛存在于自然界中的生物体，它可以生长在几乎所有的环境中，包括土壤、水体、生物体表面等等。
生物膜中包括各种细胞和非细胞成分，如细菌、真菌、甲烷菌、藻类、病毒等，是生物体与外部环境之间的重要媒介。
近年来，生物膜生物学相关研究的进展引起了学术界的广泛关注。
生物膜生物学的研究进展生物膜中包括许多不同种类的微生物，它们构成了一个生态系统，具有极高的复杂性。
人们在研究生物膜生物学时，主要集中在生物膜的形成、结构、功能及其代谢途径等方面。
生物膜的形成与结构生物膜形成的过程一般可以被描述为三个阶段，即吸附、细胞交流和生物膜矿化。
其中，吸附是最初的阶段，细胞交流是生物膜生长的关键步骤，矿化则包括钙化、磷化、硅化等反应。
而生物膜的结构则是由微生物的种类、数量和复杂程度等特征决定的，它与生物体的结构密切相关，并具有很高的多样性。
生物膜的功能生物膜在自然环境、环境污染和生物水处理等方面都具有重要作用。
在自然环境中，生物膜是一种脆弱的屏障，能够保护细菌免受化学物质的侵害、碎屑和水流的冲刷。
同时，在环境污染方面，生物膜能够被用来锁定、吸附并分解有害化学品，对于纳米颗粒等微小颗粒的过滤也有一定作用。
在生物水处理方面，生物膜能够使水质得到改善、处理效果得到提高，如污水处理、饮用水净化等领域。
生物膜代谢途径生物膜中各种微生物之间的交互作用和代谢途径是生物膜生物学研究的重要领域。
细胞生成周期的调节和代谢产品的生成关系着生物膜的生长与存活。
使用新的分子生物学技术，研究人员可以破解不同微生物在生物膜中的动态调节，揭示微生物代谢途径的复杂性。
生物膜的应用潜力由于生物膜的复杂性和多样性，其应用潜力非常广阔，涉及环保、生物能源、制药等方面。
以下是一些生物膜应用方面的潜力：生物能源方面：利用生物膜中的微生物，可以发展出更高效率、更环保的生物能源生产技术，例如：厌氧消化、沼气等。
通过对生物膜代谢途径的研究，可以对相应的生物能源生产技术进行优化。
细胞生物膜结构和功能的研究进展
细胞生物膜结构和功能的研究进展细胞生物膜是细胞的重要组成部分，它不仅是细胞的保护层，还是细胞与外界的联系通道。
近年来，众多研究者对细胞膜的结构、功能和作用机理进行了深入研究，其中不乏一些重要发现和突破。
本文将概述细胞膜研究领域的几个重要方面。
1. 细胞膜的超分子结构细胞膜是一个高度有序的超分子结构，在这个结构中，脂质双层、蛋白质和碳水化合物等不同的分子有着严格的排列和分布。
在细胞膜中，磷脂分子是主要的构成成分，而蛋白质则是细胞膜功能的主要发挥者。
最早对细胞膜超分子结构进行系统研究的是Singer和Nicolson。
他们提出了细胞膜是一个由磷脂和蛋白质分子构成的“流动液体模型”，揭示了细胞膜超分子结构的动态性质，对后续的细胞膜研究起到了指导作用。
后来，随着技术的不断发展，人们逐渐揭示了细胞膜超分子结构的更多细节。
例如，结构生物学中的冷冻电镜技术可以直接观察到细胞膜的三维结构，这为对细胞膜的详细研究提供了重要手段。
通过这些技术，人们发现细胞膜中存在许多不同的蛋白质，这些蛋白质在细胞膜中有着各自特殊的位置和功能。
例如，G蛋白偶联受体在细胞膜上特定区域内聚集，调节细胞的信号传递。
2. 细胞膜的功能和作用机理细胞膜在生命体系中发挥着极为重要的作用，它不仅保护细胞，还能调节细胞内外物质的交换和信息传递。
对于细胞膜的功能和作用机理的研究一直是细胞生物学的热点之一。
近年来，研究者们在这方面也取得了不少进展。
例如，“多肽膜”技术的出现，使得细胞膜功能的研究更加便捷。
这项技术通过使用人工合成的多肽代替细胞膜上的蛋白质，以模拟相应的生理进程。
多肽膜技术不仅可以用于研究细胞膜的转运和信号转导机制，同时还有助于揭示一些病理生理过程中细胞膜和蛋白质功能的变化。
此外，随着生物医学工程和材料科学的快速发展，人们逐渐提出了“细胞工程学”概念。
在这一新的领域中，研究者致力于使用工程材料和技术，构建出模拟人体组织所需的复杂细胞膜结构和功能。
生物膜的研究进展和应用
生物膜的研究进展和应用生物膜是一种由生物大分子（如蛋白质、糖和脂肪）组成的可溶性膜状结构，是生物体内重要的一种基础构造。
随着科学技术的不断进步和人类对生物体的了解更加深入，生物膜的研究也越来越受到重视。
本文将介绍生物膜的研究进展和应用。
生物膜的结构生物膜主要由磷脂双层和膜蛋白构成，其中的磷脂双层是由两层不相溶的脂肪酸和磷酸甘油酯形成的。
磷脂双层中的磷脂分子在水中能够自组装成一个双层结构，使得水性相对的部分构成膜的内外层面。
膜蛋白则嵌入磷脂双层中，形成一种蛋白质-脂质复合物。
除此之外，生物膜中还包含其他生物大分子，如糖蛋白和胆固醇等。
生物膜的研究方法生物膜的复杂结构对其研究带来了很大的挑战。
不过，随着一系列实验和仪器的发展，科学家们已经发现了许多研究生物膜的方法。
其中，X射线衍射是研究生物膜结构的重要手段。
通过X射线衍射，科学家们可以了解到膜的分子组成和空间结构。
同时，核磁共振技术也可以帮助研究人员了解膜的结构。
除此之外，用电子显微镜、原子力显微镜等方法，可以进一步深入地了解膜的组成和形态。
生物膜的应用生物膜因其特殊的性质，被广泛地应用于细胞生物学、医学、材料科学、食品及生物技术领域。
下面将主要介绍生物膜在医学和生物技术领域的应用。
生物膜在医学领域的应用生物膜在医学领域的应用主要涉及到药物运输、肿瘤治疗和人工心脏瓣膜等方面。
生物膜被广泛应用于药物送药系统中。
将药物包裹在膜囊中，可以保护药物不被破坏，同时可以控制药物释放速度。
此外，生物膜还被用于制备肿瘤靶向治疗药物。
通过利用膜表面特异性的蛋白质，将药物运输到肿瘤细胞表面，达到治疗的效果。
人工心脏瓣膜也是生物膜在医学领域中的一个重要应用。
人工心脏瓣膜通常是由膜蛋白材料制成，具有生物相容性和生物力学强度。
人工心脏瓣膜还可以通过表面修饰来增加其抗血栓特性，从而大大减少手术后的风险。
生物膜在生物技术领域的应用生物膜在生物技术领域中，主要被应用于制备人工肝、生物传感器和生物反应器等方面。
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二、生物膜细菌致病的机制
(一) 抗生素抗性：与浮游细菌相比，BF细菌对抗生素的抗性可提高10-1000倍。BF细菌抗药性主要取决于其多细胞结构：（1）BF中的
EPS起屏障作用，限制抗生素分子向细菌细胞运输。多糖蛋白复合物还可与一些药物反应，具有中和药物的活性；（2）BF中微环境的不同可
细胞生物膜的研究进展
在自然界、某些工业生产环境（如发酵工业和废水处理）以及人和动物的体内外，绝大多数细菌是附着在有生命或无生命物体的表面，
以生物膜（biofilm,BF）方式生长，而不是以浮游（planktonic）方式生长。BF是细菌在机体表面形成的高度组织化的多细胞结构，
同一菌株的BF细菌和浮游生长细菌具有不同的特性。虽然人类第一次借助显微镜观察的是人牙菌斑BF细菌，但多年来经典细菌学主要是
除观察到EPS合成的增加外，也经常观察到细菌对抗生素抗性的提高。另外，还伴有诸如增加对紫外线的抗性、遗传交换效率、降解大分子物
质的能力以及增加二级代谢产物的产率等特性的改变。变化是细菌为适应自然环境而采取的生存策略，但正是BF细菌的这些特性导致了严重的
临床问题。
（三）BF的成熟：成熟的BF形成高度有组织的结构，利用激光共聚焦显微镜（confocal scanning laser microscope, CSLM）观察到成熟
为抗细菌性感染特别是难治慢性感染提供了崭新的途径。
（一）从细菌BF中鉴定新的抗生素物质，发展新型抗生素类药物。新药的设计目标是破坏BF的形成，因此，凡是与BF的动态变化和结构
形成有关的分子转化、代谢活性和信号传导过程，均可作为新药研制的目标。1999年Schneewind研究组在革兰阳性菌金黄色葡萄球菌
（如隐型眼镜、人工关节和心脏人工瓣膜）等无生命物体的表面形成BF。此外，BF细菌还可污染与人类生活相关的设施，如空调系统、
供水系统和食品加工设备等，由此造成传染病的流行。据估计，大约65%人类细菌性感染是由BF细菌引起的。
BF研究涉及微生物学、免疫学、分子生物学、材料科学和数学等多学科，其真正作为一个独立学科发展起来始于20世纪70年末。90年代
因此，不均质性是细菌BF的另一个重要特性，也与细菌的抗性有关。
从理论上讲，BF是细菌在表面生活时采取的生长方式，这是细菌的一种本能，任何细菌均可形成BF。但是，当细菌的一种本能，任何
细菌均可形成BF。但是，当细菌发生遗传改变时，可影响其形成BF的能力，并有可能影响其致病性。有些细菌的毒力因子（如菌毛等）与
种类的细菌。细菌粘附于表面可免于被流体带到不利于其生长的环境，例如，生长在尿道中的大肠杆菌具有高度进化的表面结构，牢固地附着
在尿道内，免于被尿液冲出体外。细菌可很快发生粘附，便如，内氏放线菌（Actinomyces naeslundii）对附着在羟基磷灰石小球上的酸性富
含脯氨酸的蛋白粘附，约1小时吸附即趋于饱和。在细菌粘附阶段，由于缺乏成熟的BF结构保护，细菌的抗性不强，因此，抗菌药物的疗效相
一、细菌生物膜的特点
细菌生物膜（BF）,国内也有学者译为生物被膜，是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。BF中
水份含量可高达97%。除了水和细菌外，BF还可含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附的营养物质和代谢产物及细菌裂解产物等。因此，BF中存
在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。
但是，大肠杆菌0517：H7只在低营养培养基条件下形成BF。如菌株是由表面分离的，一般该菌株具有形成BF的能力。不是由表面分离的菌株，
可用微量反应板方法测定其形成BF的能力，其基本步骤是在微量反应板的孔中培养细菌，形成的BF将吸附于孔壁，洗掉浮游细菌后，用
结晶紫染色法观察是否形成BF。
BF可由纯菌种形成，也可由多菌种组成。在多菌种BF中，不同菌种在不同的时间和空间发展，存在着菌种的交替演变。牙菌斑是典型
研究浮游生长的细菌，但多年来经典细菌学主要是研究浮游生长的细菌，而忽视了对BF细菌的研究。
随着对细菌致病机制的深入了解，发现BF细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强，从而导致严重的临床问题，尤其是慢性和
难治的感染性疾病，因此，开始重视对BF的研究。20世纪30年代中期，Gibbons和van Houte等对牙菌斑BF细菌和龋病的关系做了大量研究，
物质缺乏。革兰阴性细菌的密度感应系统大多是利用N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl homoserine lactones, AHL）作为信号分子，AHL浓度随
细菌密度的增加而上升，当AHL达到一个阈值时，可与一种转录激活子结合而激活，AHL和转录激活子复合物进一步诱导靶基因的表达。成熟
的BF 内在的调节机制或在外部冲刷力等作用下可部分脱落，脱落的细菌又转变成浮游生长状态，可再粘附到合适的表面形成新的BF。
影响抗生素的活性，如局部酸性代谢产物的积累对许多抗生素的活性有拮抗作用。厌氧微环境可严重影响氨基糖苷类抗生素的活性等。此外，
营养的消耗或抑制性代谢产物的积累可使一些细菌生长缓慢或停止分裂，这类细菌一般对抗生素敏感性差。在此，BF结构的不均质和BF细菌
生理上的不均质性渗入的药物只能杀死一部分细菌，而另一部分细菌则存活下来；（3）表面生长可诱导细菌表达与浮游细菌不同的基因，
形成BF能力有关，则其毒力强弱可影响其BF的形成。具体到某一菌株能否形成BF，是与环境信号有关的。环境信号包括营养成分、温度、
渗透压、pH、铁离子浓度和氧化还原电位等，其ห้องสมุดไป่ตู้营养成分对BF的形成起重要作用。例如，铜绿假单胞菌和荧光假单胞菌几乎可在任何右
以生长的条件下形成BF，大肠杆菌（Escherichia coli）K-12和霍乱弧菌（Vibrio cholerae）的一些菌株在基础培养基条件下不能形成BF，
BF多细胞结构的形成是一个动态过程，包括细菌起始粘附、BF发展和成熟等阶段，BF细菌在各阶段具有不同的生理生化特性。
（一）细菌粘附：细菌对宿主表面的粘附是细菌在宿主体内形成BF的第一步。这种粘附作用主要是细菌表面特定的粘附素蛋白（adhesin）
识别宿主表面受体（receptor）的结果，因此具有选择性和特异性。宿主组织表面的蛋白、糖蛋白和糖脂常可作为受体，而选择性地吸附特定
在BF成熟过程中，除了与上述EPS的产生有关外，细菌的密度感应系统（quorum sesing system）起重要作用。例如，铜绿假单胞菌
（Pseudomonas aeruginosa）的密度系统突变株，与野生菌相比，其形成的BF较薄，缺少复杂的结构，且抗性较差。细菌密度感应系统是
细菌通过监测其群体的细胞密度来调节其特定的基因表达，以保证BF中营养物质的运输和废物的排出，避免细菌过度生长而造成空间和营养
值得指出的是，一种BF抗药或抗体机体免疫防御的机制不是单一的，往往有多个机制共同起作用。另外，不同菌种的抗性机制也不尽相同。
三、生物膜相关感染的控制
常用抗生素疗法对细菌BF引起的感染疗效欠佳。随着细菌耐药因子的传播，传统抗生素的疗效更为有限。在这种情况下，细菌BF的研究
（S.aureus）中发现了一种转肽酶（sortase）,它与表面蛋白的分泌定位有关。该酶缺陷株不能表达表面蛋白，从而大大减弱对宿主的
粘附性和致病性。转肽酶基因几乎存在于所有革兰阳性细菌中，因此，它是一种很有价值的新药目标，能抑制转肽酶形成的药物预计能
有效预防革兰阳性细菌引起的感染。EPS和细菌密度感应系统等均可作为筛选新药的目标，新药可干扰EPS和AHL信号的合成，或降解已形成
后，随着相关学科的发展及对BF细菌在医学上重要性的认识，BF研究得到迅速发展。1990年，蒙大拿州立大学建立了世界上第一个生物膜工程
中心。近几年，美国国立卫生研究所（NIH）也为此投入大量研究资金。目前，国内外越来越多的学者从事BF研究，以期了解BF形成的分子机
制、生理生化特点及其调控机理等，其目的为控制BF的相关感染。
为深入了解BF细菌在健康和疾病中的作用奠定了基础。现在已知，细菌可在人体组织如牙齿、牙龈、皮肤、肺、尿道及其他器官的表面形成BF，
引起诸如牙周病、龋齿、慢性支气管炎、败血病、血栓性静脉炎、难治性肺部感染和心内膜炎等疾病。在血液、组织液和淋巴液等体液中一
般不形成BF。但由于这些体液含有适合细菌生长的有机营养成分，因此，当体液中含有细菌时，这些细菌可在人体内人工医疗装置
空间和产生微生物拮抗物质，特异性抑制病原菌的粘附、定植和在生物膜中的代谢，克服由于传统抗生素的使用所引起的下常菌群失调、
真菌二次感染和抗生素抗性等问题。目前，国内外开发的微生态制剂主要有三类：即益生菌（probiotics）,如双歧杆菌和乳酸杆菌等；
表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）浮游细胞刺激人血淋巴细胞产生的γ干扰素量是BF细胞的8-16倍；（2）抵抗单核巨噬细胞的
趋化作用；（4）BF细菌可刺激机体产生抗体，但这些抗体不仅难以灭杀BF内部的细菌，而且可在BF表面形成免疫复合物，损伤周围的机体
组织；（5）BF诱导的补体转化和中性粒细胞呼吸明显下降。
对较好。
（二）BF的发展：细菌粘附到表面后，即调整其基因表达，在生长繁殖的同时分泌大量胞外多糖（exopolysaccharide, EPS）。EPS可粘
结单个细菌而形成细菌团块，即微菌落（microcolony）。大量微菌落使BF加厚，因此，EPS分子的产生对BF结构的发展十分重要。在此阶段，
诱导产生BF特异性表型。例如BF中的一部分细菌可进入一种类似牙孢菌的分化状态，其对抗生素有高度抗性；（4）多菌种BF中各菌种的协
同作用。例如，产生β-内酰胺酶的菌种可保不产生此酶的菌种免受青霉素的作用。