En biofilm er en population af bakterier, alger, gær eller svampe, der vokser knyttet til en overflade. Overfladen kan være levende eller ikke-levende. Eksempler på levende overflader, hvor biofilm kan vokse omfatter tænder, tandkød, og de celler, der linje tarm og vaginale skrifter. Eksempler på ikke-levende overflader inkluderer
klipper i vandløb og implanteret medicinsk udstyr såsom katetre.
rudimentær viden om tilstedeværelsen af biofilm har været kendt i århundreder., For eksempel er bakterien Acetobacter aceti knyttet til træflis blevet brugt til fremstilling af eddike siden det nittende århundrede. På trods af denne historie, biofilm, blev betragtet som mere af en nysgerrighed indtil 1980’erne. Ja, meget af, hvad der er kendt om mikroorganismer og om specifikke områder, såsom bakteriel antibiotikaresistens er resultatet af brug af bakterierne vokser som flydende (planktoniske) populationer i flydende vækst kilder.,
begyndende i 1980 ‘ erne akkumulerede beviser, der har ført til erkendelsen af, at den flydende form for bakterievækst er kunstig, og at biofilmformen for vækst er den naturlige og foretrukne vækstform for mikrober. Nu accepteres det, at stort set alle overflader, der kommer i kontakt med mikroorganismer, er i stand til at opretholde biofilmdannelse.meget af det, der er kendt om biofilm, er kommet fra undersøgelsen af bakterier. Typisk består biofilmen, der studeres i laboratoriet, af en bakterietype., Observation af kun en voksende bakterier gør undersøgelse af biofilmens dannelse og opførsel lettere at opnå. I naturlige omgivelser består en biofilm imidlertid ofte af en række bakterier. Dental PLA .ue er et godt eksempel. Hundredvis af bakteriearter kan være til stede i biofilmen, der dannes på overfladen af tænder og tandkød.
dannelsen af en biofilm begynder, når flydende bakterier støder på en overflade. Vedhæftning kan forekomme uspecifik eller specifikt., Specifik vedhæftning involverer genkendelse af et overflademolekyle af et andet molekyle på overfladen af mikroorganismen. Bakteriel vedhæftning kan hjælpes af vedhæng som flagella, cilia eller holdfast af Caulobacter crescentus.
vedhæftning efterfølges af en mere langvarig tilknytning til overfladen. For bakterier involverer denne forening strukturelle og genetiske ændringer. Gener udtrykkes efter overfladebinding., Et særligt karakteristisk resultat af denne præferentielle genetiske aktivitet er produktionen af en stor mængde af et sukkerholdigt materiale kendt som glycocaly.eller e .opolysaccharid. Sukkerlaget begraver bakteriepopulationen og skaber biofilmen.
Når tiden går, kan en biofilm blive tykkere. En ældre, mere moden biofilm adskiller sig fra en yngre biofilm., Undersøgelser ved hjælp af instrumenter, der kan sonde ind i en biofilm uden fysisk at forstyrre dens struktur har vist, at bakterier dybere i en biofilm stoppe med at producere den expopolysaccharide og bremse deres vækst til at blive næsten hvilende. I modsætning hertil vokser bakterierne ved kanten af biofilmen hurtigere og producerer store mængder E .opolysaccharid. Disse aktiviteter finder sted på samme tid og koordineres faktisk. Bakterierne kan kemisk kommunikere med hinanden., Dette fænomen, som kaldes quorumuorum sensing, tillader en biofilm at vokse og opfordrer bakterier til at forlade en biofilm og danne nye biofilm andre steder.
en anden forskel i biofilm, der udvikler sig over tid, vedrører deres tredimensionelle struktur. En ung biofilm er ret ensartet i struktur, med bakterierne arrangeret jævnt i hele biofilmen., I modsætning hertil består en veletableret biofilm af bakterier grupperet sammen i mikrokolonier med omgivende områder af e .opolysaccharid og åbne vandkanaler, der gør det muligt for mad let at nå bakterierne og affaldsmaterialet for let at passere ud af biofilmen.
bakterielle biofilm er vigtige ved etablering og behandling af infektioner. Inden for biofilmen er bakterier meget resistente over for kemikalier som antibiotika, der ellers ville dræbe bakterierne., Antibiotikaresistente biofilm forekommer på inerte overflader, såsom kunstige hjerteklapper og urinkatetre, og på levende overflader, såsom galdesten og i lungerne hos dem, der er ramt af cystisk fibrose. Ved cystisk fibrose beskytter biofilmen dannet af bakterier, hovedsageligt Pseudomonas aeruginosa, bakterierne mod værtens immunsystem. Immunresponsen kan fortsætte i årevis, hvilket irriterer og beskadiger lungevævet.