模拟人体膀胱体外构建仿生尿流应力细菌生物膜动态孵育系统

目的:模拟人体膀胱体外构建仿生尿流应力细菌生物膜动态孵育系统,探讨该系统的应用效果。方法:体外构建细菌生物膜动态孵育系统,采用大肠埃希菌为实验菌,硅胶膜片为成膜载体,建立5种尿流应力输出:生理白天和夜间分泌、生理白天排尿、病理白天和夜间排尿;设置2组仿生尿流应力流转方案:生理组和病理组。观察仿生尿流应力刺激下大肠埃希菌生物膜形成特点。检测方法包括:生物膜细菌活菌计数,荧光染色结合激光共聚焦显微镜观察,测定生物膜细菌荧光图像平均光密度值,构建生物膜立体图测量其厚度。测值多组间均数比较采用单因素方差分析(one-way analysis of variance,ANOVA),组内均数两两比较采用LSD-t法。结果:各组内比较结果显示,随孵育时间延长,生物膜细菌活菌计数值均逐渐增加,病理组48 h、静态组和生理组60 h显著增加并达到峰值(cP=0.000);生物膜细菌荧光图像平均光密度值和生物膜厚度测值均逐渐增加,病理组48 h、静态组和生理组72 h显著增加并达到峰值(cP=0.000);各组内其余测值差异无统计学意义(P>0.01)。各组间比较结果显示,与静态组比较,生理组和病理组36 h、48 h、60 h、84 h、96 h生物膜细菌活菌计数值均显著增加(aP=0.000),与生理组比较,病理组增加更为显著(bP=0.000);与静态组比较,生理组96 h,病理组48 h、96 h生物膜细菌荧光图像平均光密度值显著增多(aP=0.000),生理组72 h,病理组48 h、96 h BF厚度测值显著增多(aP=0.000);与生理组比较,病理组48 h、96 h细菌荧光图像平均光密度值和生物膜厚度测值均显著增多(bP=0.000);各组间其余测值差异无统计学意义(P>0.01)。结论:本研究模拟人体膀胱体外成功构建细菌生物膜动态孵育系统,经验证仿生尿流应力显著促进大肠埃希菌生物膜形成。