テフロンバイオフィルム

ほとんどの細菌コロニーは、自らを守るためにバイオフィルムを形成します。このような膜が空調システムや水道管に形成され、潜在的に病原性細菌が空気や飲料水中に侵入すると、問題が発生する可能性があります。医療用インプラントやカテーテルの定着も病院における脅威となっており、すでに毎年多くの命が奪われています。しかし、米国の研究者が干し草桿菌のバイオフィルムをより詳細に検査したいと考えたとき、予期せぬ困難に遭遇しました。

その構造を調査するために、彼らはバイオフィルムの内部の仕組み、つまり実際の細菌のコロニーを視覚化できるように、それをエタノールやアセトンなどの液体に浸そうとしました。通常、エタノールとアセトンは表面に容易に浸透します。 「驚いたことに、これは干し草菌のコロニーには効果がありませんでした」とエプスタイン氏は説明する。液体は表面に残り、文字通り転がり落ちました。

撥水性表面の例としては、蓮の花など、自然界ですでに知られているものがあります。しかし、これまで、これほど広範囲の液体をはじくことができる自然系は知られていませんでした。このような表面を人工的に生成することは可能ですが、これには多大な経済的および技術的努力が必要です。しかし、細菌のバイオフィルムを使用すると、最も簡単な方法で液体をはじく表面を作成できます。このような人工バイオフィルムは、たとえば農業に使用でき、植物の根を害虫から保護できる可能性があります。

逆に、今回の発見は、なぜ多くの細菌があらゆる種類の殺生剤や抗生物質に対して免疫を持っているのかという疑問も明らかにした。ほとんどの抗菌剤は細菌細胞の代謝に何らかの形で干渉し、細菌の増殖を妨げるか、細菌を死滅させるかのどちらかである。しかし、物質が膜の表面で止まってしまうと、まったく働き始めることができない、と研究者らは言う。

彼らは、枯草菌のバイオフィルムの抗付着効果は、おそらくその自然の生活条件に対する保護として発達したと考えています。細菌は通常、土壌の上層で発生します。そこでは状況が変化するため、彼らは継続的なストレスや飢えの状況にさらされているだけでなく、水中に溶けている重金属やその他の汚染物質の影響にもさらされています。研究者らは現在、バイオフィルムがなぜそれほど効果的であるのか、また他の細菌のバイオフィルムも同じ特性を持っているのかどうかをさらに詳しく調べたいと考えている。