Vedci vytisknou mikroskopické 3D klece ke studiu bakterií

Bakterie v lidském tele se darí ve strukturovaných komunitách 3D, takze studium patogenu v tomto typu prostredí by mohlo lépe ukázat, jak interagují. Nyní vedci delají práve to - pomocí mikroskopických 3D tistených klecí.

Vedci z Texaské univerzity v Austinu pouzili novou 3D technologii tisku, která jim umoznila postavit domovy bakterií na mikro úrovni.

Obalením bakterií v techto drobných domovech bylo mozné studovat, jak bakterie nalezené v lidském streve a plicích spolupracují na vývoji infekcí.

Studie o jejich práci byla publikována v casopise Sborník z Národní akademie ved.

Pro konstrukci klecí, které jsou vyrobeny z bílkovin, výzkumníci pouzili laser a postavili klece kolem bakterií v zelatine. Klece mohou být témer jakéhokoli tvaru nebo velikosti, ríkají vedci, a mohou se pohybovat kolem jiných klecí, které obsahují jiné bakteriální komunity.

V experimentu byli schopni ukázat, jaká komunita bakterií zpusobuje kozní infekce, Staphylococcus aureus, stala se více odolná vuci antibiotikum, kdyz byla v kleci se spolecenstvím jiných bakterií, které se podílely na cystické fibróze, Pseudomonas aeruginosa.

Vedci tvrdí, ze tato nová metoda, kterou pouzívají, by mela umoznit budoucí studie znovu vytvorit lepsí podmínky - spís jako lidské telo - v nichz se darí bakteriím.

Stohování 3D struktur

Zelatina, v níz jsou zabalené bakterie, je pomerne flexibilní, tvrdí vedci. Kapalný roztok pri zahrátí se muze také stát pevný pri pokojové teplote.

To také obsahuje fotosenzitivní molekuly, které vyzývají molekuly zelatiny k vzájemné reakci pri zasazení laserovým svetlem.

Poté, co se vedci rozhodnou, které bakterie chtejí zabalit a v jakém tvaru, aktivují laser a vytvárejí pevnou matici.

Jason Shear, profesor chemie na univerzite v Austinu, dále vysvetluje:

"Pak udeláme dalsí vrstvu a dalsí, a tak dále, budování. Je to velmi jednoduché, v podstate vytváríme obrazy a stavíme je do 3D struktur, ale s neuveritelnou kontrolou."

"Premýslejte o tloustce vlasu na hlave a vezmete si 1% z toho, a pak ji vezmete asi ctvrtinu. To je asi velikost naseho laseru, kdyz je priveden do jeho nejmensího bodu."

Sledování specifické bakteriální týmové práce

Jakmile jsou klece dokonceny, vedci ziví bakteriální ziviny a povzbuzují je, aby se reprodukovali v poskytnutém prostoru. Výzkumníci pak mohou prijmout jiné komunity v klecích a dát je do tesné vzdálenosti, aby mohli signál k sobe navzájem.

Krome toho mají vedci schopnost umyt zelatinu, zastavit rust bakterií a ulozit je k preprave.

Profesor Shear ríká, ze struktury neumoznují únik bakterií, ale "jsou dost porézní, aby byly chemicky tolerantní", coz znamená, ze signály lze vymenovat.

Ríká, ze nová technika poskytuje nové prílezitosti pro studium rustu bakterií. Napríklad bakterie jako napr Staph a Pseudomonas mohou být usporádány dohromady, aby videli, jak reagují, kdyz jsou obe predstavovány narusiteli.

Prof. Shear pridává:

"Jsou to opravdu bezné bakterie, které se casto nacházejí spolecne v infekcích, a má smysl, ze by meli mechanismy, které by se vzájemne mohly navzájem cítit. To, co nám technologie dovoluje, je premenovat mezi sebou velmi presne a co se stane, v tomto prípade Staph cítil Pseudomonas, a jeden výsledek byl, ze se stalo odolnejsí vuci antibiotikum. "

Budoucí dusledky a dalsí studie

Profesor Shear ríká, ze jejich technika muze být pouzita ke studiu sírení infekcí, napríklad v nemocnici, kde je klícová prevence infekcí.

Poukazuje na predchozí studie, které naznacují, ze infekce jsou prenáseny malými koloniemi bakterií, které cestují na zarízení nebo pracovníky, a které jsou proto v nemocnici siroké.

Studiem toho, jak bakteriální spolecenství spolupracují, verí, ze je mozné resit dalsí otázky:

"V soucasné dobe víme málo o tom, jak se to deje." Kolik bunek to trvá? "Tyto mikrokomunity se stávají obzvláste virulentními nebo antibioticky odolnými práve proto, ze jsou malé, a pak meníme vlastnosti bakterií na pokozce nebo v tele "Nyní máme prostredky zacít se temito otázkami mnohem sirsí."

Tato zjistení jsou obzvláste vcasná, nebot Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) nedávno vyzvala k boji proti bakteriím rezistentním vuci drogám.

Zvírata poskytují klícovou sociální a emocní podporu

Zdá se, ze majitelé domácích zvírat lépe nez ostatní lidé, pokud jde o fyzickou zdatnost, sebeúcty, jsou svedomití, jsou sociálneji komunikující, nemají tolik starostí o veci a obecne se méne obávají, vedci odhalení v casopise Journal of Personality and Social Psychologie. Autori dodali, ze majitelé domácích zvírat se ke svým zvíratum nedotýkají na úkor vztahu s jinými lidmi.

(Health)

Znecistení ovzdusí spojené s kognitivním poklesem, mrtvice

Dve studie zverejnené v Archivu interního lékarství v pondelí naznacují, ze znecistení ovzdusí na úrovních, které zazívají vetsina Americanu nebo které jsou povazovány za bezpecné Agenturou pro ochranu zivotního prostredí, je spojeno s vyssím rizikem kognitivního úpadku a mrtvice. Kognitivní pokles je bezným procesem stárnutí a je charakterizován obtízemi s pametí, zpracováním informací, jazykem a dalsími myslenkovými dovednostmi.

(Health)