就像冬眠的熊一样,某些细菌细胞能够转变为“低功率”代谢状态,在这种状态下,它们可以稳定地生存而不生长。这种状态通常出现在抗生素耐药性感染的背景下,因为细菌会形成一种称为生物膜的粘性物质;这种低功率状态使生物膜核心中的细菌能够抵抗常用的抗生素。在这种情况下研究细菌历来给研究人员带来了技术挑战。
现在,研究人员开发了基于实验室的技术,使用高度通用、高通量的系统研究微型液体悬浮液中生物膜核心的代谢状态。新设备采用 96 通道恒电位仪(一种测量电压差的设备),用微型电极测量每个液体孔的功率输出。
这项研究是加州理工学院的 Dianne Newman、Gordon M. Binder/Amgen 生物学和地球生物学教授兼 Merkin 研究所教授,以及日本国家材料科学研究所的 Akihiro Okamoto 和加州理工学院生物学和生物工程客座研究员合作完成的。研究结果发表在《细胞》杂志上的一篇新论文中。前研究生 John Ciemniecki (Ph.D. '24) 是这项研究的第一作者;北海道大学的研究生 Chia-Lun Ho 和加州理工学院的 Richard Horak 也为这项研究做出了重要贡献。
研究团队利用该设备检查了低功率代谢状态下的铜绿假单胞菌(一种主要的医院获得性病原体,可引起多种急性和慢性感染)。