بیوفیلم ها چیست؟

در وبلاگ ها و ویدئوهای قبلی، ما در مورد بیوفیلم باکتری ها یا بیوفیلم های پلاکی صحبت کرده ایم، اما بیوفیلم ها دقیقا چیست و چگونه تشکیل می شوند؟

اساساً، بیوفیلم ها توده بزرگی از باکتری ها و قارچ ها هستند که از طریق یک ماده چسب مانند که به عنوان یک لنگر عمل می کند و از محیط محافظت می کند، به سطح می چسبد.این به باکتری ها و قارچ های محصور شده در آن اجازه می دهد تا به صورت جانبی و عمودی رشد کنند.سایر میکروارگانیسم‌هایی که با این ساختار چسبنده تماس دارند نیز در فیلم محصور می‌شوند و بیوفیلم‌هایی از باکتری‌ها و گونه‌های قارچی متعدد تولید می‌کنند که با هم ترکیب می‌شوند و صدها و صدها لایه ضخیم می‌شوند.ماتریکس چسب مانند درمان این بیوفیلم ها را بسیار دشوار می کند زیرا ضد میکروبی ها و عوامل ایمنی میزبان نمی توانند به راحتی در اعماق این لایه ها نفوذ کنند و این موجودات را در برابر بیشتر درمان های پزشکی مقاوم می کنند.

بیوفیلم ها آنقدر موثر هستند که با محافظت فیزیکی از میکروب ها، تحمل آنتی بیوتیک را افزایش می دهند.آنها می توانند باکتری ها را تا 1000 برابر در برابر آنتی بیوتیک ها، ضدعفونی کننده ها و سیستم ایمنی بدن میزبان مقاوم کنند و توسط بسیاری از دانشمندان به عنوان یکی از علل اصلی مقاومت آنتی بیوتیکی در سراسر جهان شناخته شده است.

بیوفیلم‌ها می‌توانند روی سطوح زنده و غیر زنده از جمله دندان‌ها (پلاک و تارتار)، پوست (مانند زخم‌ها و درماتیت سبورئیک)، گوش (اوتیت)، دستگاه‌های پزشکی (مانند کاتتر و آندوسکوپ)، سینک‌ها و میزهای آشپزخانه، غذا و غذا تشکیل شوند. تجهیزات فرآوری، سطوح بیمارستانی، لوله ها و فیلترها در تصفیه خانه های آب و تاسیسات کنترل فرآیندهای نفت، گاز و پتروشیمی.

بیوفیلم ها چگونه تشکیل می شوند؟

باکتری ها و قارچ ها همیشه در دهان وجود دارند و به طور مداوم سعی می کنند سطح دندان ها را با چنگ زدن ثابت ماده چسب مانند ذکر شده در بالا کلونیزه کنند.(ستاره های قرمز و آبی در این تصویر نشان دهنده باکتری ها و قارچ ها هستند.)

این باکتری ها و قارچ ها به منبع غذایی برای کمک به رشد و ثبات غشا نیاز دارند.این در درجه اول از یون های فلزی موجود در دهان مانند آهن، کلسیم و منیزیم و موارد دیگر ناشی می شود.(نقاط سبز در تصویر نشان دهنده این یون های فلزی است.)

سایر باکتری‌ها در این مکان تجمع می‌کنند و میکروکلونی‌ها را تشکیل می‌دهند و به دفع این ماده چسبنده به عنوان یک لایه گنبد مانند محافظت می‌کنند که قادر است در برابر سیستم ایمنی میزبان، ضد میکروبی‌ها و ضدعفونی‌کننده‌ها محافظت کند.(ستاره‌های بنفش در تصویر نشان‌دهنده گونه‌های دیگر باکتری‌ها و لایه سبز نشان‌دهنده تشکیل ماتریس بیوفیلم است.)

در زیر این بیوفیلم چسبنده، باکتری ها و قارچ ها به سرعت تکثیر می شوند تا یک خوشه سه بعدی و چند لایه ایجاد کنند که در غیر این صورت به عنوان پلاک دندان شناخته می شود که در واقع یک بیوفیلم ضخیم به عمق صدها و صدها لایه است.هنگامی که بیوفیلم به جرم بحرانی رسید، برخی از باکتری ها را آزاد می کند تا همین فرآیند کلونیزاسیون را روی سطوح سخت دیگر دندان شروع کند و باعث ایجاد پلاک در تمام سطوح دندان شود.(لایه سبز در تصویر نشان می دهد که بیوفیلم ضخیم تر شده و دندان رشد می کند.)

در نهایت بیوفیلم های پلاک در ترکیب با سایر مواد معدنی در دهان شروع به کلسیفیه شدن می کنند و آنها را به ماده ای بسیار سخت، دندانه دار و استخوان مانند به نام جرم یا تارتار تبدیل می کنند.(این در تصویر با ساخت لایه لایه زرد رنگ در امتداد خط لثه در پایین دندان نشان داده شده است.)

باکتری ها به ساختن لایه هایی از پلاک و تارتار ادامه می دهند که زیر خط لثه قرار می گیرند.این، همراه با ساختارهای سنگ تیز و دندانه دار، لثه را در زیر خط لثه تحریک و خراش می دهد که در نهایت می تواند باعث پریودنتیت شود.اگر درمان نشود، می تواند منجر به بیماری های سیستمیک شود که بر قلب، کبد و کلیه حیوان خانگی شما تأثیر می گذارد.(لایه فیلم زرد در تصویر نشان دهنده کلسیفیه شدن کل بیوفیلم پلاک و رشد زیر خط لثه است.)

بر اساس برآورد موسسه ملی بهداشت (NIH، ایالات متحده آمریکا)، تقریباً 80٪ از کل عفونت های باکتریایی انسان توسط بیوفیلم ها ایجاد می شود.

شرکت کین بیوتک در پیشرفت فناوری‌ها و محصولاتی که بیوفیلم‌ها را می‌شکند و باکتری‌ها را از بین می‌برد، تخصص دارد.تخریب بیوفیلم ها باعث کاهش قابل توجه استفاده از ضد میکروبی ها می شود و بنابراین در استفاده محتاطانه و موثرتر از این عوامل درمانی مشارکت می کند.

فن آوری های توسعه یافته توسط Kane Biotech برای ساقه آبی و ابریشم تاثیر مثبتی بر سلامت انسان، حیوانات و محیط زیست دارد.