Visco-elastic properties of biofilms

Microbiële biofilms aanpakken door ze te laten resoneren Naar schatting tachtig procent van alle bacteriële infecties die door dokters behandeld worden, wordt veroorzaakt door biofilms, dunne laagjes micro-organismen. Brandon Peterson stelt in preklinisch onderzoek de hypothese op dat de hechting van de micro-organismen aan een oppervlak verstoord kan worden door bacteriën te laten trillen met geluidsgolven. Biofilms hechten zich door zelfgeproduceerd slijm vast aan een oppervlak en zijn vervolgens moeilijk te verwijderen. Antimicrobiële stoffen kunnen moeilijk in biofilms doordringen. Een bekend voorbeeld van een biofilm is tandplak. Onderzoek richtte zich tot nu toe vooral op het voorkomen van het proces van hechting. Peterson ging na hoe de taaie en elastische eigenschappen van volgroeide biofilms precies functioneren. Hij maakte daarvoor gebruik van drie wiskundige berekeningen aan de hand van het Maxwell-model, die hij vervolgens terugkoppelde naar de onderliggende fysieke processen in de bacteriën. Vervolgens ging de promovendus na hoe de fysieke eigenschappen van de bacteriën veranderd kunnen worden. Hij ontdekte dat dat onder andere gebeurt tijdens het centrifugeren van bacteriën, maar ook zou kunnen door ze te laten trillen met geluidsgolven. De veranderde bacteriën kunnen zich vervolgens minder goed hechten, terwijl antimicrobiële middelen beter in de biofilm kunnen doordringen. Peterson concludeert dat bio-akoestische behandelingen in de toekomst een bruikbaar instrument zouden kunnen zijn om de structuur van biofilms te veranderen.