纳米银离子对铜绿假单胞菌生物被膜结构的影响的分析

作者：邹志慧; 余加林; 杨冰岩; 吕峻峰; 王维琼; 陈少波

来源：中国微生态学杂志, 2014, 26(06): 641-645.

DOI：10.13381/j.cnki.cjm.201406005

• 细菌生物膜
• 模型
• 纳米银离子
• 定量分析

目的探讨纳米银离子对细菌生物被膜(biofilm,BF)的空间结构的影响。方法采用摇床法,以纳米银离子含量不同的乙烯-醋酸乙烯酯(Ethylene-Vinyl acetate,EVA)塑料为细菌粘附载体,模拟体内铜绿假单胞菌(P.aeruginosa,PA)BF形成的微环境,建立体外BF模型;将培养3 d的空白标本分别在扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)下及用FITC-ConA染色后荧光显微镜下观察不含纳米银EVA中BF的形成情况;将生长0.5、1、2、3、5 d的BF模型行SYTO9/PI染色,激光共聚焦扫描电镜(confocal laser scanning microscopy,CLSM)下摄取不同层面的图像,然后应用激光共聚焦显微镜TCS SP2自身具有的分析软件及ISA分析软件获得PAO1菌株BF的相关空间结构参数定量化数据。结果 (1)运用SEM及荧光显微镜的方法,在以不含纳米银EVA塑料为细菌粘附载体上培养3 d的标本中均观察到流线状的BF形成。(2)激光共聚焦显微镜TCS SP2自身具有的分析软件定量化分析显示,随着时间的延长,各含纳米银离子材料组PAO1菌株BF的平均厚度都呈先升高后降低的趋势,3天组都达最高值;纳米银离子的含量对BF厚度的影响差异无统计学意义(F=2.11,P>0.1),作用时间对BF厚度的影响差异有统计学意义(F=985.81,P<0.001)。(3)ISA软件定量化分析显示,银离子含量、作用时间对BF空间结构均有明显影响,不同时间组含有纳米银离子材料上BF的区域孔率(Areal Porosity,AP)、平均扩散距离(Average Diffusion Distance,ADD)及结构熵(Textural Entropy,TE)影响的均显著高于空白对照组(P<0.05),但2种纳米银离子材料上BF的AP、ADD及TE的影响差异无统计学意义(P>0.05)。随着培养时间的延长,各含纳米银离子材料组PAO1菌株BF的AP值、ADD值无明显的变化趋势,同一时间组的含有纳米银离子材料组PAO1菌株BF的AP值都高于空白对照组的AP值;同一时间组的含有纳米银离子材料组PAO1菌株BF的ADD值都低于空白对照组的ADD值。各含纳米银离子材料组PAO1菌株BF的TE值随着时间的延长,都呈先升高后降低的趋势,2天组都为最高值;同一时间组的TE值随着含纳米银离子的增加都呈降低趋势。结论运用摇床法成功建立了体外PAO1菌株BF模型;纳米银离子对PAO1菌株BF空间结构有显著的影响。

• 单位
  重庆医科大学附属儿童医院; 中山市博爱医院