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铜绿假单胞杆菌是常见的致病菌,其生物被膜普遍存在于许多医疗器械的表面,是造成院内感染的主要原因。目前,大量的科学研究集中于细菌在材料表面的粘附过程。然而细菌在表面粘附之后,细菌群体在表面进一步的演化过程尚不明确,这也是生物被膜形成和控制的重要因素。本课题旨在探究细菌在不同材料性质的固体表面运动行为的规律。运用高通量的细菌显微镜追踪技术,我们对细菌在生物被膜形成过程中细菌的表面运动行为进行了定量表征,建立了一种在单细胞层面定量描述细菌单细胞运动和群体运动的方法。结果表明,细菌在PVC表面的运动速率最快,很容易出现行走模式的蹭行运动,处于超扩散状态,而且运动轨迹很长又曲折。相反,在喷铂表面,铜绿假单胞杆菌的运动速率最慢,比较容易出现行走模式的蹭行运动,近似于布朗运动,运动轨迹比较短且直。但是PC表面的平均运动速率较大,但站立比却最小;喷金表面的运动速率小于PC表面,但细菌在表面的扩散速度却与PC表面相近,因此,并不能仅仅根据单细胞运动行为得出统一的规律;但是群体细胞运动行为显示,N_s~100,000时,五种材料的表面探索效率从高到低排序如下:PVC>PC>glass>gold>platinum。微菌落的形成能力如下:PVC
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