生物被膜预防与治疗进展

Research advances in the prevention and treatment of biofilm

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摘要生物被膜（biofilm，BF）是指细菌黏附于植入的医疗器械或受损组织，将其自身包裹在含水的多糖基质和蛋白质中，形成黏质状态，显微镜下观察可见通过胞外聚合物结合的细菌密集的聚集物［1］。BF的形成过程包括5个阶段，分别为黏附期、种植期、生长期、成熟期和播散期。种植期的细菌黏附是不可逆的，多形成微菌落。研究［2］发现，成熟的 BF 通常由内层、中层和外层3层结构组成，内层是调节膜，该结构未完全覆盖生物或非生物体表面，而是形成网格样结构；中层是紧密的微生物基底膜；外层是漂浮的表面膜，为浮游生物的聚居地，浮游生物可自由漂浮，扩散到其他区域引起急性感染或形成新的BF。早在1676年，Antonie van Leeuwenhoek 便从牙菌斑中观察到细菌 BF；但直到1978年，Coster-ton 等才首次提出 BF 的相关理论，并在1982年证明了细菌在异物上具有黏附性，其黏附性与异物结合的牢固程度取决于细菌表面的生化特性及惰性表面的物理化学性质。1987年，Costerton 又提出 BF致病性问题［3］。医院感染与 BF 黏附的生物材料（如中心静脉导管、导尿管、心脏瓣膜修补以及骨科植入假体等）有关。尽管患者感染的微生物及感染部位不同，但均具有相似特征，即被膜中的细菌能够逃避宿主的免疫防御，并抵制抗菌药物的作用。预防及抑制 BF 的生长成为控制医院感染的重要措施，现将相关研究总结如下。