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生物被膜（biofilm）是由微生物吸附于物体表面或微生物彼此粘附在一起,并嵌入其所分泌的胞外多聚物（extracellular polymeric substances,EPS）之中而形成的微生物群落。由于EPS的保护,相比游离态细菌,表面生物被膜对人类健康和工业生产造成了更大危害。杀菌剂和杀菌表面能有效杀死细菌,然而,通常大部分死亡细菌仍残留于表面并逐渐覆盖表面。这些死亡细菌显著改变了表面的化学物理性质,对继续附着并生长的细菌个体和生物被膜造成了不可忽略的影响。尽管如此,死亡细菌对生长在其上的细菌、生物被膜物理性质和微观结构影响的研究鲜有报道,其对于杀菌表面及杀菌剂的长效抗菌功能的影响亦不清楚。在本论文中,我们在死亡的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）上培育同类菌的生物被膜,利用本实验室发展的磁力调制原子力显微镜（Magnetic force modulation atomic force microscope,MFM-AFM）和数字全息显微镜（Digital holographic microscope,DHM）探究了死亡铜绿假单胞菌对上层生物被膜物理性质的影响。论文主要内容如下:（1）我们利用磁力调制原子力显微镜,观测了初期铜绿假单胞菌PAO1（野生型）及其变种WFPA800（Δpsl变种,缺乏psl表达基因）生物被膜形成过程中微流变性质的变化。发现生物被膜的动态刚度（kd）与扰动频率f成幂指数关系,kd=kd,0f?,表明生物被膜是一种软玻璃态物质。kd的变化表明死亡铜绿假单胞菌上的生物被膜相对活细菌上生物被膜更软且更接近流体。随着培养时间的增加,死细菌上生物被膜的厚度增长慢于活细菌上的情形,表明沉积的死亡铜绿假单胞菌会延缓上层生物被膜的生长。平板计数结果证明,死亡铜绿假单胞菌上层生物被膜内部细菌个数相比活菌上层生长的显著减少,这是造成死亡铜绿假单胞菌上生物被膜更软的主要原因。（2）我们利用数字全息显微镜,研究了死亡的PAO1细菌上游离态活细菌的三维动态行为。死亡细菌上游离态PAO1细菌相比活细菌上层的细菌在垂直表面方向上分布更宽。其中,以死细菌为基底的PAO1在距基底10μm范围内的总密度总是小于活细菌上的PAO1。同时,加入了活PAO1的90 min后,死亡细菌表面的PAO1粘附个数相比最初没有明显增多,这表明游离态细菌更倾向于聚集在活细菌覆盖的表面而远离死亡细菌表面。此外,距离底面10μm范围内,死亡细菌表面附近PAO1的受限运动比例少于活细菌表面附近的PAO1,表明活细菌表面附近的PAO1更易发生不可逆粘附。