Биопленку зубного налета впервые напечатали на 3D-принтере
Одним из последних достижений в области биоинженерии стала разработка устройства для 3D-печати биопленок зубного налета. Биопленка – это тонкий слой из организованных бактериальных колоний, которые покрывают эмаль зубов. Новое устройство способно в точности воспроизводить микробную мозаику вне полости рта. Американские ученые Центра разработки биопленок в Монтане представили его на ежегодной конференции Montana Biofilm Meeting.
Это прорыв в науке о биопленках и возможность для ученых понять, как можно изменять бактерии и их среду обитания с пользой для человека. Многие крупные игроки отрасли, такие как Procter & Gamble или 3М, интересуются достижениями в области контроля биопленок.
Чистые и многочисленные эксперименты с биопленками трудно проводить в полости рта человека. Современные законы запрещают исследования на живых людях с применением агрессивных химических веществ и масштабных вмешательств. Поэтому создание биопленки независимо от полости рта позволяет изучать альтернативные способы борьбы с ними в естественной и динамической среде. То есть теперь ученые смогут экспериментировать не с «мертвыми» образцами, а с реальными и изменяющимися структурами.
На разработку и тестирование принтера для 3D-печати биопленок понадобилось два года. Основой для печати выступает гидрогель. А на него уже послойно в несколько проходов наносится биосетка из различных бактерий – сначала один вид, следом – второй, и так до полного соответствия. Чтобы точно воспроизвести натуральную биопленку, применяется карта микроорганизмов, составленная по образцам из полости рта.
Благодаря новой технологии исследователи получили возможность наблюдать за биопленкой в реальном времени. Подсвечивая флуоресцентным красителем те или иные бактерии и применяя специальные микроскопы, можно исследовать взаимодействие микроорганизмов.
Применение новинки уже принесло первые результаты. Так, Университет Монтаны провел исследование по устойчивости некоторых бактерий к антибиотикам и выявил механизм их сопротивления. Ученые предлагают не только экспериментировать с лекарствами для сдерживания бактерий, но и менять саму биопленку как среду. Это открывает потенциал для альтернативных методов лечения заболеваний – не традиционными химически агрессивными веществами, а путем изменения условий существования бактерий.
