Interfacial nanomechanical heterogeneity of the <i>E. coli</i> biofilm matrix
Notice bibliographique
Résumé
The interface between bacterial biofilms and their environment plays a vital role in the recalcitrance of biofilms to biological, chemical, and mechanical threats. Nonetheless, we know little about the physical parameters that dictate the interfacial morphology and nanomechanics of biofilms. Here, we present a robust, reproducible, and quantitative platform based on atomic force microscopy (AFM) that allows for correlated high-resolution imaging of the morphology and nanomechanical properties of an intact E. coli biofilm-under physiological conditions. We developed analysis algorithms based on linearized Hertzian contact mechanics to discriminate, at the nanoscale, the elasticity of the extracellular polymeric substances (EPS) from bacteria within the biofilm. We were able to identify two distinct EPS populations with approximately 10-fold difference in their elastic properties. A correlation between EPS' elasticity and morphology points to different functions of the EPS populations within a mature E. coli biofilm. Thus, beyond high-resolution nanomechanical maps of a complex biological sample, we provide direct evidence of nanoscale heterogeneities at the biofilm interface. As interactions between biofilms and various antimicrobial agents occur at the nanoscale, understanding the physico-mechanical properties at the interface-with nanometer resolution-is imperative in devising targeted strategies against bacterial biofilms. We anticipate that in conjunction with other existing approaches, our quantitative imaging platform will provide mechanistic insights into the action and effectiveness of antimicrobials and antibiofilm agents.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».