Μελέτη αλληλεπίδρασης επιφανειών με βιο-επιφάνειες με φασματοσκόπια FTIR και RAMAN

Abstract

Στο φυσικό περιβάλλον οι μικροοργανισμοί δεν αναπτύσσονται και διαβιούν αποκλειστικά και μόνο ως ελεύθερα κύτταρα αλλά συνδέονται σε κάποια έμβια ή μη επιφάνεια, με την προϋπόθεση ότι είναι αρκετά υγρή. Με τον τρόπο αυτό, αναπτύσσονται κοινότητες των βακτηρίων που περιβάλλονται από μια εξωκυτταρική μήτρα. Περιβάλλονται επομένως από ένα εξωκυτταρικό πολυμερές υλικό (γλυκοκάλυκας) που παράγουν τα ίδια τα βακτήρια, δημιουργώντας σύνθετες δομές, τις βιομεμβράνες (biofilms). Τις τελευταίες δεκαετίες το επιστημονικό ενδιαφέρον έχει στραφεί γύρω από την επιστήμη της νανοτεχνολογίας και πως η δημιουργία νέων υλικών ευνοεί ή όχι τη βακτηριακή προσκόλληση. Η ύπαρξη πρωτεϊνικού περιβάλλοντος αλλά και η μορφολογία του τεχνικού υλικού, διαδραματίζουν έναν σπουδαίο ρόλο, ο οποίος καθορίζει το βαθμό προσκόλλησης των κυττάρων πάνω στις επιφάνειες. Τα νανουλικά έχουν την ιδιότητα να μιμούνται τις φυσικές ιδιότητες των συμβατικών υλικών, επηρεάζοντας με τον τρόπο αυτό την πρωτεϊνική προσρόφηση, οδηγώντας σε αδυναμία προσκόλλησης. Απώτερος σκοπός της μελέτης αυτής, είναι να δώσει πληροφορίες σχετικά με το σχηματισμό βιοφίλμ, τη δομή και τη λειτουργία των εξωκυττάριων πολυμερών ουσιών από μεσόφιλα θαλάσσια βακτήρια ύστερα από την αλληλεπίδραση τους με νανουλικά. Για την επίτευξη του παραπάνω σκοπού, χρησιμοποιήθηκαν μια σειρά από φασματοσκοπικές τεχνικές επί των βακτηριακών στελεχών. Σ΄αυτές θα συμπεριληφθούν και οι αναλύσεις ως προς τη σύσταση των EPS, όπως είναι οι δοκιμές κυτταρικής λύσης, βακτηριακής υδροφοβικότητας, του ζήτα δυναμικού, ποσοτικοποίηση της γλυκόζης και της πρωτεϊνικής σύστασης τους.