加州大学伯克利分校的研究团队近期开发了一种创新的超分辨率光学成像技术,成功揭示了霍乱弧菌生物被膜的分子结构及其装配过程。该技术结合荧光标记和连续免疫染色法,使科学家能够以高于传统显微镜十倍的分辨率,动态观察细菌生物被膜的形成与细胞分裂过程。
生物被膜是细菌在自然环境和人体内常见的生存方式,约99.9%的细菌以群体形式依附于表面形成被膜。根据美国国立卫生研究院的数据,约80%的细菌感染与生物被膜密切相关。生物被膜不仅增强细菌对抗生素的耐药性,还使其在宿主内长期存在,增加慢性感染的治疗难度。
此次研究通过改进2007年庄小微教授发明的超分辨率显微镜技术,采用连续免疫染色和荧光探针,科学家能够实时监控细菌从单一细胞到成熟生物被膜的全过程,宛如播放一部完整的电影。这一技术突破为揭示细菌被膜的结构与动态装配机制提供了重要工具,并识别出潜在的药物遗传靶点,有望推动针对慢性细菌感染的新型治疗策略开发。
该研究由Berk、Steven Chu、Jan Liphardt、庄小微等科学家合作完成,成果发表于2023年7月13日《Science》杂志。
该技术不仅适用于霍乱弧菌,还可用于囊性纤维化患者和慢性窦炎等相关细菌感染的研究,为临床治疗提供新的思路。
参考文献:Attacking Biofilms That Cause Chronic Infections