Учёные будут использовать 3D принтеры для борьбы с заболеваниями

Бактерии – существа социальные. Вырастая в колониях, они контактируют со своими «собратьями» или с обитателями других колоний и видов и могут становиться более смертоносными или же получать иммунитет к антибиотикам.

Источник фото: flickr

Исследуя проблему резистентности, учёные решили использовать 3D технологии для изучения её возникновения.

Этот метод использует ту же технологию, что и коммерческие 3D принтеры и создаёт из желатина площадки для выращивания бактериальных колоний. Эти «бактериальные квартирки» могут принимать любую форму, включая пирамиды и сферы.

Эта технология поможет ответить на многие вопросы, например: сколько бактерий должно собраться вместе и каких размеров и ормы они должны быть чтобы колония начала вести себя иначе, чем её отдельные представители?

Колонизирование бактерий – важная часть их развития, поскольку поведение колонии отличается от поведения одной отдельной клетки. В некоторых случаях бактерии входят в спайки и прилепляются к клейким поверхностям, создавая биоформы, резистентные к антибиотикам и иммунной системе. Например, камень, который стоматолог отдирает от ваших зубов, состоит из миллионов спаянных типов бактерий.

Более опасными спайками могут быть бактерии, которые собираются в лёгких, сердце, почках и других органах.

Возможность исследования бактериальных колоний давно будоражила умы учёных, но до сих пор технологии не позволяли заниматься этим вплотную.

Источник фото: flickr

3D печать может пролить свет на эту проблему. Сначала учёные поселяют бактерии на желатиновую смесь и дают ей застыть.

Затем, с помощью лазера, они ограничивают пространство, в котором бактерии будут жить и развиваться и начинают наблюдение за развитием колонии.

Чтобы доказать эффективность этого метода, доктор Джейсон Шер, ведущий проекта по исследованию развития бактериальных колоний, создал колонию золотого стафилококка и окружил её «барьером» из колонии Pseudomonas aeruginosa (патоген, который часто встречается на медицинском оборудовании). Затем исследователи ввели в колонии ампициллин и заметили, что 80% стафилококков, окружённых Pseudomonas aeruginosa, выжили после атаки ампициллином. В колонии, которая не была окружена Pseudomonas aeruginosa, выжило только 40% стафилококков.

Это показывает, что кроме обычной резистентности к лекарствам, бактерии могут показывать резистентность в случае контакта с другими бактериями.