ما هي الأغشية الحيوية؟

في المدونات ومقاطع الفيديو السابقة ، تحدثنا كثيرًا عن الأغشية الحيوية للبكتيريا أو الأغشية الحيوية للوحة ، ولكن ما هي الأغشية الحيوية بالضبط وكيف تتشكل؟

في الأساس ، الأغشية الحيوية عبارة عن كتلة كبيرة من البكتيريا والفطريات تلتصق بالسطح عبر مادة تشبه الغراء تعمل كمرساة وتوفر الحماية من البيئة.هذا يسمح للبكتيريا والفطريات المغطاة بداخلها بالنمو أفقيًا وعموديًا.الكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تلامس هذا الهيكل اللزج تصبح أيضًا مغطاة بالغشاء لإنتاج أغشية حيوية من أنواع متعددة من البكتيريا والفطريات التي تتحد لتصبح مئات ومئات الطبقات.تجعل المصفوفة الشبيهة بالغراء معالجة هذه الأغشية الحيوية أمرًا صعبًا للغاية لأن مضادات الميكروبات وعوامل المناعة المضيفة لا يمكنها اختراق هذه الأغشية بسهولة مما يجعل هذه الكائنات مقاومة لمعظم العلاجات الطبية.

الأغشية الحيوية فعالة للغاية لدرجة أنها تعزز تحمل المضادات الحيوية عن طريق حماية الجراثيم جسديًا.يمكن أن تجعل البكتيريا أكثر مقاومة للمضادات الحيوية والمطهرات والجهاز المناعي المضيف بما يصل إلى 1000 مرة ويعترف بها العديد من العلماء كأحد الأسباب الرئيسية لمقاومة المضادات الحيوية في جميع أنحاء العالم.

يمكن أن تتكون الأغشية الحيوية على الأسطح الحية وغير الحية بما في ذلك الأسنان (البلاك والجير) والجلد (مثل الجروح والتهاب الجلد الدهني) والأذنين (التهاب الأذن) والأجهزة الطبية (مثل القسطرة والمناظير) وأحواض المطبخ وأسطح العمل والطعام والطعام معدات المعالجة وأسطح المستشفيات والأنابيب والمرشحات في محطات معالجة المياه ومنشآت التحكم في عمليات النفط والغاز والبتروكيماويات.

كيف تتشكل الأغشية الحيوية؟

البكتيريا والفطريات موجودة دائمًا في الفم وتحاول باستمرار استعمار سطح الأسنان بالقبضة الثابتة للمادة الشبيهة بالصمغ المذكورة أعلاه.(تمثل النجوم الحمراء والزرقاء في هذا الرسم التوضيحي البكتيريا والفطريات).

تتطلب هذه البكتيريا والفطريات مصدرًا غذائيًا للمساعدة في النمو واستقرار الغشاء.يأتي هذا بشكل أساسي من أيونات المعادن المتوفرة بشكل طبيعي في الفم مثل الحديد والكالسيوم والمغنيسيوم ، من بين أشياء أخرى.(تمثل النقاط الخضراء في الرسم التوضيحي هذه الأيونات المعدنية).

تتجمع البكتيريا الأخرى في هذا الموقع لتشكيل مستعمرات دقيقة ، وتستمر في إفراز هذه المادة اللاصقة كطبقة واقية تشبه القبة قادرة على توفير الحماية ضد الجهاز المناعي للمضيف ومضادات الميكروبات والمطهرات.(تمثل النجوم الأرجوانية في الرسم التوضيحي أنواعًا أخرى من البكتيريا وتمثل الطبقة الخضراء تراكم مصفوفة الأغشية الحيوية.)

تحت هذا الأغشية الحيوية اللاصقة ، تتكاثر البكتيريا والفطريات بسرعة لتكوين كتلة ثلاثية الأبعاد ومتعددة الطبقات تُعرف باسم لوحة الأسنان والتي هي في الحقيقة غشاء حيوي كثيف يصل إلى مئات ومئات الطبقات.بمجرد أن يصل الغشاء الحيوي الرقيق إلى الكتلة الحرجة ، فإنه يطلق بعض البكتيريا لبدء نفس عملية الاستعمار على أسطح الأسنان الصلبة الأخرى ، مما يؤدي إلى تقدم تكوين البلاك على جميع أسطح الأسنان.(تُظهر الطبقة الخضراء في الرسم التوضيحي أن الغشاء الحيوي الرقيق يزداد سمكًا وينمو السن).

في نهاية المطاف ، تبدأ الأغشية الحيوية للويحات ، جنبًا إلى جنب مع المعادن الأخرى في الفم ، في التكلس ، وتحولها إلى مادة شديدة الصلابة ، خشنة ، تشبه العظام تسمى القلح ، أو الجير.(يتم تمثيل هذا في الرسم التوضيحي ببناء طبقة الفيلم الأصفر على طول خط اللثة أسفل الأسنان.)

تستمر البكتيريا في تكوين طبقات من البلاك والجير تحت خط اللثة.يؤدي هذا ، جنبًا إلى جنب مع تراكيب التفاضل والتكامل الحادة والخشنة ، إلى تهيج اللثة وكشطها تحت خط اللثة مما قد يؤدي في النهاية إلى التهاب اللثة.إذا تركت دون علاج ، يمكن أن تسهم في أمراض جهازية تؤثر على قلب حيوانك الأليف وكبدك وكليتك.(تمثل طبقة الفيلم الصفراء في الرسم التوضيحي كامل الطبقة الحيوية للوحة التي أصبحت متكلسة وتنمو تحت خط اللثة.)

وفقًا لتقدير المعهد الوطني للصحة (NIH ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، فإن ما يقرب من 80 ٪ من جميع الالتهابات البكتيرية البشرية سببها الأغشية الحيوية.

تتخصص شركة Kane Biotech في تطوير التقنيات والمنتجات التي تفكك الأغشية الحيوية وتدمر البكتيريا.يسمح تدمير الأغشية الحيوية بتخفيض كبير في استخدام مضادات الميكروبات وبالتالي يساهم في الاستخدام الحصيف والأكثر فعالية لهذه العوامل العلاجية.

التقنيات التي طورتها Kane Biotech للأزرق وجذع الحرير لها تأثير إيجابي على صحة الإنسان والحيوان والبيئة.