Broad-spectrum treatment of bacterial biofilms using magneto-responsive liquid metal particles
Notice bibliographique
Résumé
The formation and proliferation of bacterial biofilms on surfaces, particularly those on biomedical devices, is a significant issue that results in substantial economic losses, presenting severe health risks to patients. Furthermore, heterogeneous biofilms consisting of different bacterial species can induce the increase in pathogenicity, and the resistance to antimicrobial agents due to the synergistic interactions between the different species. Heterogeneous bacterial biofilms are notoriously difficult to treat due to the presence of extracellular polymeric substances (EPS) and, in conjunction with the rapid rise of multi-drug resistant pathogens, this means that new solutions for anti-biofilm treatment are required. In this study, we investigate the application of magneto-responsive gallium-based liquid metal (GLM-Fe) nanomaterials against a broad range of Gram-positive and Gram-negative bacterial mono-species and multi-species biofilms. The GLM-Fe particles exhibit a magneto-responsive characteristic, causing spherical particles to undergo a shape transformation to high-aspect-ratio nanoparticles with sharp asperities in the presence of a rotating magnetic field. These shape-transformed particles are capable of physically removing bacterial biofilms and rupturing individual cells. Following treatment, both mono-species and multi-species biofilms demonstrated significant reductions in their biomass and overall cell viability, demonstrating the broad-spectrum application of this antibacterial technology. Furthermore, the loss of integrity of the bacterial cell wall and membranes was visualized using a range of microscopy techniques, and the leakage of intracellular components (such as nucleic acids and protein) was observed. Insights gained from this study will impact the design of future liquid metal-based biofilm treatments, particularly those that rely on magneto-responsive properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».