新方法培养生物膜,解决复制难题,实现低成本高效药物筛选!

学术   科学   2025-01-08 07:30   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

生物膜在真菌感染中的作用至关重要,尤其是像白色念珠菌这样的致病真菌。尽管生物膜是许多细菌和真菌抗药性的主要原因,但现有的培养和研究方法在重复性和可靠性方面存在诸多挑战。在这方面,2025年1月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了印度生物技术研究中心(Regional Centre for Biotechnology)Anil Thakur团队题为“A Novel and Robust Method for Investigating Fungal Biofilm”的方法文章。

图1. 文章标题页 https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5146
关键词白假丝酵母 耳念珠菌 光滑念珠菌 胞外聚合物 明胶 生物膜

胞外聚合物(EPS)是由微生物(如细菌、真菌等)在其生长过程中合成并分泌到其外部的高分子物质。EPS主要由多糖、蛋白质、核酸和其他小分子化合物组成,形成一个复杂的聚合物网络。

念珠菌感染,尤其是白色念珠菌(Candida auris)感染,已成为全球公共卫生的重大挑战,特别是在免疫系统受损的患者中。C. auris具有高度的抗药性,能在医院环境中通过形成坚韧的生物膜存活,增加了治疗的难度。生物膜能有效抵抗多种抗真菌药物和常见消毒剂,是C. auris致病性的重要特征之一。当前,生物膜的形成机制在不同研究中表现出不一致的结果,部分原因是现有实验模型难以稳定地复制自然环境中的生物膜结构。因此,开发一种可靠且高效的生物膜培养方法,对于理解其在感染中的作用,并推动新药物筛选至关重要。本文提出了一种新型的体外方法,利用明胶涂层载玻片培养C. auris及其他念珠菌种类的多层生物膜,该方法不仅可重复性高,还能模拟生物膜的自然结构,为大规模药物筛选和生物膜研究提供了一个有效平台


  • 使用明胶涂层的载玻片培养生物膜,更接近哺乳动物细胞的基质,能够更真实地模拟生物膜的自然形成环境。

  • 该方法形成的C. auris生物膜具有高度的可重复性,适合用于不同实验条件下的生物膜研究。

  • 所培养的生物膜呈现典型的多层结构,并包含外源性聚合物物质(EPS),为研究生物膜的致病性提供了理想模型。

—————文中代表性图—————

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图2. 实验流程图形概述(来自Bio-protocol期刊

图3. 使用共聚焦激光扫描显微镜分析生物膜(来自Bio-protocol期刊

图4. 扫描电子显微镜成像与伪彩色处理(来自Bio-protocol期刊
  • 药物筛选
    该方法可以用于高通量药物筛选,特别是针对抗生物膜药物的研发,帮助识别新的抑制剂。
  • 抗真菌治疗研究
    ‍为探索针对生物膜的抗真菌疗法提供支持,促进新型治疗方法的开发。
  • 生物膜致病性研究
    通过研究C. auris生物膜的形成和结构,帮助深入了解其致病机制,尤其是其耐药性和致病性。


个方法的可重复性已经被本文作者印度生物技术研究中心(Regional Centre for Biotechnology)Anil Thakur团队验证过,相关实验数据与结果发表在Microbiol Spectr,DOI:10.1128/spectrum.00892-23

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Biswas, B., Asif, S., Puria, R. and Thakur, A. (2025). A Novel and Robust Method for Investigating Fungal Biofilm. Bio-protocol 15(1): e5146. DOI: 10.21769/BioProtoc.5146.

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