生物膜是由微生物及其分泌的外胞外高分子物质（EPS）组成的复杂结构，广泛存在于自然环境和工业系统中，对人类健康和物质腐蚀具有重要影响。生物膜的形成不仅在工业设备、船舶和基础设施上导致微生物诱导的腐蚀，还在医院和医疗设备中增加了病原菌感染的风险，使其具有较高的抗药性。生物膜一旦形成，就很难通过传统的化学或机械方法去除。因此，研究早期生物膜的形成和开发有效的预防策略具有重要意义。
在生物膜研究中，铜绿假单胞菌是一种常见的模式生物，因为其形成的生物膜耐药性较强，并与多种感染相关。传统的生物膜定量方法如结晶紫染色法，虽然简单有效，但需要使用昂贵的光谱仪器进行光密度测量，这对于资源有限的实验室来说是一种限制。研究早期生物膜生长并开发可替代、低成本的定量技术对于推动该领域研究至关重要。
主要研究内容：
本研究开发了一款新的生物膜分析软件（BAS），用于通过图像分析定量96孔板中早期生物膜的生长。该软件旨在提供一种资源友好的工具，使实验室能够在没有昂贵设备的情况下进行有效的生物膜检测。研究的主要内容包括：
BAS软件开发与特性：软件具有简单的用户界面，用户可以通过几步操作完成图像导入、裁剪、滤波、阈值选择和结果导出。BAS能够分析染色后的生物膜图像，自动生成分析结果并导出为数据文件，便于进一步分析和记录。
生物膜定量方法：通过结晶紫染色法处理生物膜后，BAS利用二值化图像分析来分离生物膜区域与背景区域。研究结果表明，该方法在生物膜定量上与传统的光密度测量法一致，具有高相关性。
用户验证和效果比较：软件经过七位没有经验的用户测试，他们在远程指导下使用BAS进行分析。结果显示，用户获得的分析趋势与标准光密度测量方法相符，并且减少了染料颗粒残留引起的测量误差。
生物膜形成促进剂的检测：本研究测试了cAMP和庆大霉素对生物膜形成的影响，发现BAS能够检测出cAMP对某菌株的促进效果，而庆大霉素在高浓度时则表现出显著的生物膜促进作用。
早期附着细菌的检测：研究还探索了BAS在检测短时间内（10至240分钟）细菌附着情况的应用，结果显示，即使在早期检测中难以识别的低附着细菌数量，经过24至48小时的培养后可显著形成生物膜。
结论：BAS提供了一种低成本、可重复且易于使用的生物膜定量方法，特别适用于设备有限的实验室。这一工具结合了简易的操作和高效的数据处理，推动了生物膜早期形成研究的标准化和可访问性。具体软件信息请查看原文。
