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세균의 생장과 생물막 형성은 인체 내에서 심각한 감염을 매개하며 여러 건축물 혹은 산업 시설에서 많은 문제를 야기한다. 본 연구에서는 전기 혹은 자기장이 세균의 생장과 생물막 형성을 변화시킬 수 있는지 조사하였다. 세균 모델로는 일반적으로 많이 사용되는 대장균(Escherichia coli)과 생물막을 잘 형성하는 병원성 세균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 그리고 화농성 세균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)이 사용되었다. 직류 전기를 대장균, 녹농균, 황색포도상구균에 인가하였을 때, 1.5 V에서는 영향이 없었으나, 3 V에서는 생장이 억제되었으며, 특히 + 전극 쪽에서 생장이 더 강하게 억제되었다. 생물막 형성에 미치는 자기장의 효과를 알기 위해, 녹농균이 flow-cell 내에서 생물막을 형성하는 동안 자석 또는 flow-cell을 감은 솔레노이드를 통해 자기장을 부여하였다. 자기장의 크기는 솔레노이드의 코일 수를 변화시킴에 의해 조절되었으며, 전류 및 전압과 같은 다른 요소는 일정하게 고정되었다. 생물막 형성을 공초점 현미경으로 관찰 및 정량한 결과는 녹농균의 생물막 형성에 대한 자기장의 영향이 크기에 따라 다르다는 것을 보여주었다. 강한 자기장이 녹농균 생물막 형성을 억제할 수도 있었으나, 약한 자기장이 주어졌을 때는 오히려 생물막 형성이 증가함을 보여주었다.
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References
참고문헌 (10)
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Balaban N, Stoodley P, Fux CA, Wilson S, Costerton JW, and Dell’Acqua G. 2005. Prevention of staphylococcal biofilmassociated infections by the quorum sensing inhibitor RIP. Clin. Orthop. Relat. Res. 437, 48?54.
Bandara HM, Nguyen D, Mogarala S, Osinski M, and Smyth HD. 2015. Magnetic fields suppress Pseudomonas aeruginosa biofilms and enhance ciprofloxacin activity. Biofouling 31, 443?457.
del Pozo JL, Rouse MS, Mandrekar JN, Steckelberg JM, and Patel R. 2009. The electricidal effect: reduction of Staphylococcus and Pseudomonas biofilms by prolonged exposure to low-intensity electrical current. Antimicrob. Agents Chemother. 53, 41?45.
Heydorn A, Nielsen AT, Hentzer M, Sternberg C, Givskov M, Ersbøll BK, and Molin S. 2000. Quantification of biofilm structures by the novel computer program COMSTAT. Microbiology 146, 2395?2407.
Huq A, Whitehouse CA, Grim CJ, Alam M, and Colwell RR. 2008. Biofilms in water, its role and impact in human disease transmission. Curr. Opin. Biotechnol. 19, 244?247.
Bandara HM, Nguyen D, Mogarala S, Osinski M, and Smyth HD. 2015. Magnetic fields suppress Pseudomonas aeruginosa biofilms and enhance ciprofloxacin activity. Biofouling 31, 443?457.
del Pozo JL, Rouse MS, Mandrekar JN, Steckelberg JM, and Patel R. 2009. The electricidal effect: reduction of Staphylococcus and Pseudomonas biofilms by prolonged exposure to low-intensity electrical current. Antimicrob. Agents Chemother. 53, 41?45.
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