Адгезия бактерий с разным уровнем гидрофобности к поверхности синтетических полимеров
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2026.3.6Ключевые слова:
адгезия, адсорбция, полистирол, полипропилен, целлофан, Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Staphylococcus epidermidisАннотация
Проведено исследование влияния гидрофобных характеристик бактерий и субстратов на интенсивность микробной колонизации синтетических полимеров. В качестве субстратов использовали полистирол, полипропилен и целлофан. В качестве тест-бактерий – Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis и Mycobacterium smegmatis. Степень гидрофобности бактерий определяли в тесте с н-гексадеканом. Уровень гидрофобности полимеров оценивали путем измерения краевого угла смачивания. Интенсивность адгезии определяли с помощью светового микроскопа по количеству прикрепившихся клеток после инкубации бактерий на поверхности субстрата с последующим окрашиванием генцианвиолетом. Показано, что интенсивность адгезии зависит от гидрофобности как бактерий, так и субстратов. Так, для бактерий наблюдалась прямая зависимость между интенсивностью адгезии и степенью гидрофобности поверхности клеток. Однако наиболее подверженным бактериальной адгезии оказался амфифильный материал – полистирол. Следовательно, дополнительная гидрофобизация или гидрофилизация поверхности субстрата может препятствовать бактериальной адгезии. Кроме того, при тестировании адсорбционных свойств материалов целесообразно использовать несколько тест-бактерий с различными характеристиками клеточной поверхности.
Библиографические ссылки
1. Nikolaev Yu.A., Plakunov V.K. Biofilm – «city of microbes» or an analogue of multicellular organisms? // Microbiology. – 2007. – Vol. 76. – No. 2. – P. 125-138. – DOI10.1134/S0026261707020014.
2. Nozhevnikova A.N., Bochkova E.A., Plakunov V.K. Multi-species biofilms in ecology, medicine, and biotechnology // Microbiology. – 2015. – Vol. 84. No. 6. – P.731-750. – DOI: 10.1134/S0026261715060107.
3. Максимова Ю.Г., Максимов А.Ю., Демаков В.А. Адгезия бактериальных клеток на углеродных носителях: характеристики процесса и применение в биотехнологии // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. – 2019. – № 3. – С. 86-93. – DOI: 10.7242/2658-705X/2019.3.9.
4. Costerton J.W., Geesey G.G., Cheng K-J. How Bacteria Stick // Scientific American. – 1978. – Vol. 238. – P. 86-95.
5. Серегина Н.В., Честнова Т.В., Жеребцова В.А., Хромушина В.А. Обзор биофизических особенностей микробной адгезии // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. 15. – № 4. – С. 175-177.
6. Hartmann M., Lindhorst T. Understanding Bacterial Adhesion // G.I.T. Laboratory Journa. – 2010. – Vol. 5. – Р. 32-34.
7. Dunne W.M. Bacterial Adhesion: Seen Any Good Biofilms Lately? // Clinical Microbiology Reviews. – 2002. – Vol. 15. – Р. 155–166.
8. Plakunov V.K., Zhurina M.V., Mart’yanov S.V., Gannesen A.V. Biofilmsasa Probable Basic Form of Microbial Existence: Present-Day Notions // Microbiology. – 2025. – Vol. 94. – No. 4. – P. 461-483. – DOI10.1134/S0026261725601083.
9. Зубарева И.В., Беренштейн Т.Ф., Федянин С.Д. Об адгезии грамположительных кокков // Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2010. –Т .9. – № 1. – С. 6-15.
10. JISZ2801:2010 / AMENDMENT 1: 2012 Japanese Industrial Standard 2012. Antimicrobial products. Test for antimicrobial activity and efficacy (Amendment1).–URL: https://webstore.ansi.org/standards/jis/jis28012010/ (дата обращения: 14.04.2026).
11. Царёв В.Н., Степанов А.Г., Ипполитов Е.В., Подпорин М.С., Царёва Т.В. Контроль первичной адгезии микроорганизмов и формирования биоплёнок на стоматологических материалах, используемых для трансдентальной имплантации при зубосохраняющих операциях // Клиническая лабораторная диагностика. – 2018. – Т. 63. – № 9. – С. 568-573. – DOI: 10.18821/0869-2084-2018-63-9-568-573.
12. Matinha-Cardoso J., Mota R., Gomes L.C., Gomes M., Mergulhao F.J., et al. Surface activation of medical grade polyurethane for the covalent immobilization of an anti-adhesive biopolymeric coatin // J. Materials Chemistry. – 2021. – Vol. 9. – No. 17. – Р. 3705-3715. DOI: 10.1039/d1tb00278c.
13. Cunliffe A.J., Askew P.D., Stephan I., Iredale G., Cosemans P., et al. How Do We Determine the Efficacyofan Antibacterial Surface? A Review of Standardised Antibacterial Material Testing Methods // Antibiotics (Basel). – 2021. – Vol. 10. – No. 9. –Р. 1069. DOI: 10.3390/antibiotics10091069.
14. Rosenberg M., Gutnick D., Rosenberg E. Adherence of bacteria to hydrocarbons: A simple method for measuring cell-surface hydrophobicity // FEMS Microbiology Letters. – 1980. – Vol. 9. – No.1. – Р. 29-33.
15. Дмитриева Н.Ф., Брико Н.И., Вылегжанина Е.С. Гидрофобность Streptococcus pyogenes как возможный маркер его вирулентности // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 1996. – Т. 2. – С. 21-24.
16. Jothi Prakash C.G., Prasanth R. Approaches to design a surface with tunable wettability: a review on surface properties // Journal of Materials Science. – 2021. – Vol. 56. – Р. 108-135. DOI: 10.1007/s10853-020-05116-1.
17. Brown D.G., Zhu H., Albert L.S., Fox J.T. Rapid Characterization and Modeling of Natural and Undefined Charge-Regulated Surfacesin Aqueous Systems // Langmuir. – 2019. – Vol. 35. No. 43. – Р. 14083-14091. DOI: 10.1021/acs.langmuir.9b02265.
18. De Lima Burgo T.A., Rezende C.A., Bertazzo S., Galembeck A., Galembeck F. Electric potential decay on polyethylene: Role of atmospheric water on electric charge build-up and dissipation // Journal of Electrostatics. – 2011. – Vol. 69. – No. 4. – Р. 401-409. DOI: 10.1016/j.elstat.2011.05.005.
19. Morozov I.A., Kamenetskikh A.S., Scherban M.G. The challenges of creating deformable plasmacoatings on the surface of elasticpolymers // Mechanics, resource and diagnostics of materials and structures (MRDMS-2019): Proceedings of the 13th International Conference on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures. – Екатеринбург. – 2019. – Vol. 2176. – P.040009. DOI: 10.1063/1.5135158.
20. Viljoen A., Dufrene Y.F., Nigou J. Mycobacterial Adhesion: From Hydrophobic to Receptor-Ligand Interactions // Microorganisms. – 2022. – Vol.10. – №2. – P. 454. DOI: 10.3390/microorganisms10020454.
21. Ерошенко Д.В., Коробов В.П. Адгезия стафилококков: первый шаг к образованию биопленок // Успехи современной биологии. – 2017. – Т. 137. – №1. – С. 100–112.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Вестник Пермского федерального исследовательского центра
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
