螺旋狀細(xì)菌幽門螺桿菌很常見，也很麻煩。
超過 13% 的美國人感染了幽門螺桿菌，盡管感染率因年齡、種族和社會經(jīng)濟(jì)地位而異。這種微生物利用它像開瓶器一樣的尾巴在胃粘液等粘性液體中向前推進(jìn)。當(dāng)它到達(dá)胃壁的上皮細(xì)胞時(shí)，它會導(dǎo)致從潰瘍到癌癥的各種疾病。
在Physical Review Letters發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，F(xiàn)AMU-FSU 工程學(xué)院的研究人員創(chuàng)建了這種細(xì)菌的 3D 模型以更好地了解其運(yùn)動，希望破解控制生物體運(yùn)動的代碼并開發(fā)感染的替代療法，例如加強(qiáng)抵抗細(xì)菌的胃粘液屏障。
世界各地的人們都用抗生素治療潰瘍，因?yàn)榭股乜梢詺⑺兰?xì)菌，但這是一把雙刃劍。如果我們了解這些細(xì)菌是如何移動的，我們就可以努力提供其他治療方案。”
Hadi Mohammadigoushki，研究合著者，化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程系副教授
在實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)將細(xì)菌模型置于高粘度聚合物凝膠中，這是所謂的屈服應(yīng)力流體的一個例子。這些流體在小應(yīng)力下表現(xiàn)得像固體，但在超過臨界應(yīng)力點(diǎn)時(shí)像液體一樣流動。
然后他們使用磁場旋轉(zhuǎn) 3D 模型，模仿微生物的行為。使用粒子追蹤和成像技術(shù)，研究人員測量了細(xì)菌的速度，并可視化了它周圍流動的流體的分布和密度。
研究人員確定了細(xì)菌必須克服的兩個關(guān)鍵閾值：旋轉(zhuǎn)游泳模型所需的扭矩和推動模型前進(jìn)所需的力。
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