2006年10月17日
一个宾厄姆顿大学生物学家发现了一种诱导生物膜扩散的分子，这可能意味着未来几年医疗保健、制造业、航运和制药业将发生翻天覆地的变化。
大卫·戴维斯已经发现并正在合成一种化合物，这种化合物可以使生物膜菌落分散，从而使单个细菌对消毒剂、抗生素和免疫功能的抵抗力提高1000倍。这一发现无疑将推动全球生物膜研究进入新方向，并可能有助于将自然界中一些最致命的细胞淘汰出局。
生物膜是细菌的复杂聚集物，其特征是一种保护性和粘附性基质的排泄。它们几乎在任何水和固体，或固体和气体相遇的地方产生，这意味着它们几乎无处不在。当单个微生物将自己嵌入自己制造的凝胶结构时，它们就形成了。当浮游生物独自旅行时，大多数细菌的影响很小，而且通常很容易管理，即使使用抗菌洗手液。但当它们形成生物膜时，细菌似乎获得了超能力。用人类的话说，生物膜的典型“黏液”，由有机聚合物组成，可以长到几厘米厚，覆盖大面积，带来各种各样的大麻烦。
例如，生物膜会使你的隐形眼镜蒙上一层雾，导致你的牙齿腐烂，并导致从囊性纤维化、溃疡到结肠炎和耳朵感染等一系列疾病。它们是医院感染和无法愈合的伤口的主要原因，甚至是去年夏天迫使更换16英里长的阿拉斯加输油管道的腐蚀的根源。由于这一事件，美国最大油田每天40万桶的生产被暂停。这一无限期关闭的代价相当于美国石油产量的8%，导致原油价格立即上涨，并推高了燃油和天然气价格。
即使根据最保守的估计，每年世界范围内生物膜感染和修复的成本也高达数十亿美元，这些成本由世界各地的工业和消费者承担。说出一个制造过程和生物膜可能是一个严重和昂贵的问题。甚至在生产prepadine的工厂的管道中也发现了它们。prepadine是一种以碘为基础的抗菌溶液，医生用棉签擦拭病人，为手术做“准备”。
戴维斯正在研究的小分子似乎是自然界中为数不多的已知的跨物种、跨科、跨门有效的交流信号。事实上，尽管还没有证据表明这一点，戴维斯预测，这种化合物甚至可能被证明在细菌界也有交流作用。
“我认为这是生物膜研究的圣杯，”他说。“这是我们研究细菌如何调节其行为的一个新范例。”
戴维斯是宾汉姆顿大学的生物学副教授，在20世纪90年代末，他证明了细菌通过细胞间的交流“相互交谈”，这种信号传递是生物膜形成的关键，他在该领域的卓越地位由此确立。戴维斯在铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)中发现了这种交流的分子介质。铜绿假单胞菌是一种可以形成生物膜的微生物，可以说是地球上最常见的生物。
Davies正在研究的分散自诱导剂在分散含铜绿假单胞菌、变形链球菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生物膜方面是有效的，无论这些细菌是否存在于纯或混合培养的生物膜中。
分散诱导分子引起生物被膜细菌的遗传和生理变化，使它们分散并返回到浮游状态。通俗地说，戴维斯至少发现了如何让周围四种最具问题的生物收拾东西离开。这样一来，这种细菌就比普通蚊子更容易被杀死。戴维斯确信他的发现将极大地改变治疗感染的方式。
“我认为，人们将开始诱导扩散来分解生物膜，然后用抗生素同时治疗它们，效果会显著提高。”
他设想他的发现首先将其推向市场，作为割伤、撕裂伤和轻微烧伤的局部治疗，甚至可能作为粘合剂绷带的添加剂。但他最感兴趣的，也是他希望在来年将注意力转向的领域，是那些无法愈合的伤口。戴维斯眼睁睁地看着他患有糖尿病的姑奶奶因细菌生物膜感染而截肢。
“如果我们能治疗这些伤口，清除感染，它们就会愈合。我们从伤口清创研究中知道了这一点，”他说。“我真的认为我们可以改变这些人，如果这是我们唯一做的事情，那么我们所做的一切都是值得的。”
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