Study of Pseudomonas aeruginosa PPF-1 biofilm formation using microfluidics: effect of magnesium on biofilm detachment in engineered conduits
Notice bibliographique
Résumé
The bacterium Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen in certain organisms, including humans, but can also survive and proliferate in natural and engineered water systems. Microfluidic technology can address hydrodynamic questions related to bacterial contamination of water flow systems and infrastructure. In this work, a microfluidic approach was devised to study the effect of shear stresses on biofilms from a dental unit waterline (DUWL)-isolated P. aeruginosa strain, PPF-1. During application of relevant shear stress levels to DUWLs, the response of the PPF-1 biofilm was observed and compared to a clinical P. aeruginosa reference strain, PAO1. The response measurements were repeated for biofilms exposed to additional Mg2+ ions. Using a microfluidic approach to transforming optical density maps into three-dimensional images, we applied computational fluid dynamics simulations and determined the critical shear stresses for biofilm sloughing. In the absence of Mg2+, PPF-1 biofilms showed weaker attachment than PAO1 biofilms, resulting in continuous slough/regrowth cycles triggered by applied shear stresses of 1.42 +/- 0.32 Pa. Introducing Mg2+ into the PPF-1 biofilm culture medium seemed to place the biofilm into a viscoplastic mechanical state, thereby increasing mechanical stability, which resulted in elevated tolerances to shear stresses up to a critical value of 5.43 +/- 1.52 Pa. This resulted in a propensity for less frequent but more catastrophic sloughing events like that observed for the PAO1 reference strain. This suggests that in a low ionic environment, biofilms from the PPF-1 strain can result in higher and more continuous ejection of biofilm materials, possibly leading to increased downstream colonization of engineered flow systems.
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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 | 0,000 | 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 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 ».