Published March 9, 2012
| Version v1
Publication
Open
Scanning Electron Microscopy (SEM) and Environmental SEM: Suitable Tools for Study of Adhesion Stage and Biofilm Formation
- 1. Ecologie Microbienne Lyon
- 2. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
- 3. Interface (United Kingdom)
- 4. Université Sultan Moulay Slimane
Description
For most of the history of microbiology, microorganisms have primarily been characterized as planktonic, freely suspended cells and described on the basis of their growth characteristics in nutritionally rich culture media. The discovery of microorganisms, 1684, is usually ascribed to Antoni van Leeuwenhoek, who was the first person to publish microscopic observations of bacteria. The direct quantitative recovery techniques showed unequivocally that more than 99.9% of the bacteria grow in biofilms on a wide variety of surfaces. Although the most common mode of growth for microorganisms on earth is in surface associated communities (Stoodley et al., 2002; Sutherland, 2001), the first reported findings of microorganisms "attached in layers" were not made until the 1940s. During the 1960s and 70s the research on "microbial slimes" accelerated but the term "biofilm" was not unanimous formulated until 1984 (Bryers, 2000). Biofilm has three-dimensional (3D) structured, heterogeneous community of microbial cells enclosed in an exopolysaccharide matrix (also called glycocalyx) that are irreversibly attached to an inert or living surface. As establish, biofilm formation has a serious implications in public health and medicine. In the case of human health, a number of microbial infections are associated with surface colonization not only on live surfaces (sinusitis, pulmonary infection in cystic fibrosis patients, periodontitis, etc. (Hall-Stoodley et al., 2004) but also on medical implants (contact lenses, dental implants, intravascular catheters, urinary stents) etc. (Donlan, 2001; Hall-Stoodley et al., 2004). Biofilms affect heat exchangers, filters, etc. because they induce biocorrosion and biofouling, producing damages on metallic surfaces and the efficiency loss in industrial set-up (Dunne, 2002; Garret et al., 2008). However,biofilms have also useful applications in bioremediation (Vidali, 2001) of different environments (microorganisms degrade and convert pollutants into less toxic forms) and biolixiviation (bacteria can efficiently dissolve minerals used in industry, to obtain copper and gold).
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
بالنسبة لمعظم تاريخ علم الأحياء الدقيقة، تم وصف الكائنات الحية الدقيقة في المقام الأول على أنها خلايا بلانكتونية معلقة بحرية وتم وصفها على أساس خصائص نموها في وسائط الاستزراع الغنية بالتغذية. عادة ما يُنسب اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة، 1684، إلى أنطوني فان ليوينهوك، الذي كان أول شخص ينشر ملاحظات مجهرية للبكتيريا. أظهرت تقنيات الاسترداد الكمي المباشر بشكل لا لبس فيه أن أكثر من 99.9 ٪ من البكتيريا تنمو في الأغشية الحيوية على مجموعة واسعة من الأسطح. على الرغم من أن الطريقة الأكثر شيوعًا لنمو الكائنات الحية الدقيقة على الأرض هي في المجتمعات المرتبطة بالسطح (Stoodley et al.، 2002 ؛ ساذرلاند، 2001)، لم يتم التوصل إلى أول نتائج تم الإبلاغ عنها للكائنات الحية الدقيقة "المرتبطة بطبقات" حتى الأربعينيات. خلال الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، تسارعت الأبحاث حول "الوحل الميكروبي" ولكن مصطلح "الغشاء الحيوي" لم يتم صياغته بالإجماع حتى عام 1984 (برايرز، 2000). يحتوي الغشاء الحيوي على مجتمع ثلاثي الأبعاد (3D) غير متجانس من الخلايا الميكروبية المغلقة في مصفوفة عديد السكاريد الخارجي (وتسمى أيضًا glycocalyx) المرتبطة بشكل لا رجعة فيه بسطح خامل أو حي. كما هو محدد، فإن تكوين الغشاء الحيوي له آثار خطيرة على الصحة العامة والطب. في حالة صحة الإنسان، يرتبط عدد من الالتهابات الميكروبية بالاستعمار السطحي ليس فقط على الأسطح الحية (التهاب الجيوب الأنفية، العدوى الرئوية في مرضى التليف الكيسي، التهاب اللثة، إلخ. (Hall - Stoodley et al.، 2004) ولكن أيضًا على الغرسات الطبية (العدسات اللاصقة وزراعة الأسنان والقسطرة داخل الأوعية الدموية والدعامات البولية) وما إلى ذلك. (دونلان، 2001 ؛ هول ستودلي وآخرون.، 2004). تؤثر الأغشية الحيوية على المبادلات الحرارية والمرشحات وما إلى ذلك لأنها تحفز التآكل الحيوي والحشف الحيوي، مما يؤدي إلى تلف الأسطح المعدنية وفقدان الكفاءة في التركيب الصناعي (Dunne، 2002 ؛ Garret et al.، 2008). ومع ذلك، فإن الأغشية الحيوية لها أيضًا تطبيقات مفيدة في المعالجة الحيوية (Vidali، 2001) للبيئات المختلفة (الكائنات الحية الدقيقة تتحلل وتحول الملوثات إلى أشكال أقل سمية) والتخليص البيولوجي (يمكن للبكتيريا أن تذوب بكفاءة المعادن المستخدمة في الصناعة، للحصول على النحاس والذهب).Translated Description (French)
Pendant la majeure partie de l'histoire de la microbiologie, les micro-organismes ont principalement été caractérisés comme des cellules planctoniques en suspension libre et décrits sur la base de leurs caractéristiques de croissance dans des milieux de culture riches en nutriments. La découverte de micro-organismes, en 1684, est généralement attribuée à Antoni van Leeuwenhoek, qui fut la première personne à publier des observations microscopiques de bactéries. Les techniques de récupération quantitative directe ont montré sans équivoque que plus de 99,9 % des bactéries se développent dans des biofilms sur une grande variété de surfaces. Bien que le mode de croissance le plus courant pour les micro-organismes sur terre soit dans les communautés associées à la surface (Stoodley et al., 2002 ; Sutherland, 2001), les premières découvertes rapportées de micro-organismes « attachés en couches » n'ont pas été faites avant les années 1940. Au cours des années 1960 et 1970, la recherche sur les « boues microbiennes » s'est accélérée, mais le terme « biofilm » n'a été formulé à l'unanimité qu'en 1984 (Bryers, 2000). Le biofilm possède une communauté hétérogène structurée en trois dimensions (3D) de cellules microbiennes enfermées dans une matrice d'exopolysaccharides (également appelée glycocalyx) qui sont attachées de manière irréversible à une surface inerte ou vivante. Comme établi, la formation de biofilms a de graves implications pour la santé publique et la médecine. Dans le cas de la santé humaine, un certain nombre d'infections microbiennes sont associées à une colonisation de surface non seulement sur des surfaces vivantes (sinusite, infection pulmonaire chez les patients atteints de mucoviscidose, parodontite, etc. (Hall-Stoodley et al., 2004) mais aussi sur des implants médicaux (lentilles de contact, implants dentaires, cathéters intravasculaires, endoprothèses urinaires) etc. (Donlan, 2001 ; Hall-Stoodley et al.Les biofilms affectent les échangeurs de chaleur, les filtres, etc. parce qu'ils induisent la biocorrosion et l'encrassement biologique, produisant des dommages sur les surfaces métalliques et la perte d'efficacité dans les installations industrielles (Dunne, 2002 ; Garret et al.Cependant, les biofilms ont également des applications utiles dans la biorestauration (Vidali, 2001) de différents environnements (les micro-organismes dégradent et convertissent les polluants en formes moins toxiques) et la biolixiviation (les bactéries peuvent dissoudre efficacement les minéraux utilisés dans l'industrie, pour obtenir du cuivre et de l'or).Translated Description (Spanish)
Durante la mayor parte de la historia de la microbiología, los microorganismos se han caracterizado principalmente como células planctónicas, suspendidas libremente y descritas sobre la base de sus características de crecimiento en medios de cultivo nutricionalmente ricos. El descubrimiento de microorganismos, en 1684, se suele atribuir a Antoni van Leeuwenhoek, que fue la primera persona en publicar estudios microscópicos de bacterias. Las técnicas de recuperación cuantitativa directa mostraron inequívocamente que más del 99,9% de las bacterias crecen en biopelículas en una amplia variedad de superficies. Aunque el modo de crecimiento más común para los microorganismos en la tierra es en comunidades asociadas a la superficie (Stoodley et al., 2002; Sutherland, 2001), los primeros hallazgos reportados de microorganismos "unidos en capas" no se hicieron hasta la década de 1940. Durante las décadas de 1960 y 1970, la investigación sobre "limos microbianos" se aceleró, pero el término "biopelícula" no se formuló de manera unánime hasta 1984 (Bryers, 2000). El biofilm tiene una comunidad tridimensional (3D) estructurada y heterogénea de células microbianas encerradas en una matriz de exopolisacáridos (también llamada glicocálix) que se unen irreversiblemente a una superficie inerte o viva. Como se ha establecido, la formación de biopelículas tiene serias implicaciones en la salud pública y la medicina. En el caso de la salud humana, una serie de infecciones microbianas están asociadas con la colonización de la superficie no solo en superficies vivas (sinusitis, infección pulmonar en pacientes con fibrosis quística, periodontitis, etc. (Hall-Stoodley et al., 2004) pero también en implantes médicos (lentes de contacto, implantes dentales, catéteres intravasculares, stents urinarios) etc. (Donlan, 2001; Hall-Stoodley et al., 2004). Las biopelículas afectan a los intercambiadores de calor, filtros, etc. porque inducen la biocorrosión y la bioincrustación, produciendo daños en las superficies metálicas y la pérdida de eficiencia en la configuración industrial (Dunne, 2002; Garret et al.Sin embargo,las biopelículas también tienen aplicaciones útiles en la biorremediación (Vidali, 2001) de diferentes ambientes (los microorganismos degradan y convierten los contaminantes en formas menos tóxicas) y la biolixiviación (las bacterias pueden disolver eficientemente los minerales utilizados en la industria para obtener cobre y oro).Files
30960.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a3d2fd3f270677a3c31401c08b4be154
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المسح المجهري الإلكتروني (SEM) و SEM البيئي: أدوات مناسبة لدراسة مرحلة الالتصاق وتشكيل الغشاء الحيوي
- Translated title (French)
- Microscopie électronique à balayage (MEB) et MEB environnementale : outils appropriés pour l'étude de la phase d'adhésion et de la formation de biofilms
- Translated title (Spanish)
- Microscopía electrónica de barrido (SEM) y SEM ambiental: herramientas adecuadas para el estudio de la etapa de adhesión y la formación de biopelículas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W1577959189
- DOI
- 10.5772/34990
References
- https://openalex.org/W1520922436
- https://openalex.org/W1542126061
- https://openalex.org/W1585280975
- https://openalex.org/W1601201365
- https://openalex.org/W1913797746
- https://openalex.org/W1967239401
- https://openalex.org/W1968712141
- https://openalex.org/W1970294462
- https://openalex.org/W1972878145
- https://openalex.org/W1983920923
- https://openalex.org/W1988065839
- https://openalex.org/W1988244083
- https://openalex.org/W1994391778
- https://openalex.org/W1994873695
- https://openalex.org/W1999622328
- https://openalex.org/W2008671012
- https://openalex.org/W2010203249
- https://openalex.org/W2010747327
- https://openalex.org/W2015053368
- https://openalex.org/W2015399556
- https://openalex.org/W2023205645
- https://openalex.org/W2027725584
- https://openalex.org/W2028760184
- https://openalex.org/W2029128957
- https://openalex.org/W2036284623
- https://openalex.org/W2037712628
- https://openalex.org/W2047093090
- https://openalex.org/W2050635393
- https://openalex.org/W2061516835
- https://openalex.org/W2065109144
- https://openalex.org/W2072702113
- https://openalex.org/W2072947355
- https://openalex.org/W2075014261
- https://openalex.org/W2076828256
- https://openalex.org/W2078617459
- https://openalex.org/W2081640667
- https://openalex.org/W2084322828
- https://openalex.org/W2086524410
- https://openalex.org/W2089811782
- https://openalex.org/W2098944593
- https://openalex.org/W2105173502
- https://openalex.org/W2106503480
- https://openalex.org/W2113787438
- https://openalex.org/W2115335591
- https://openalex.org/W2122115838
- https://openalex.org/W2122721391
- https://openalex.org/W2122836009
- https://openalex.org/W2125336412
- https://openalex.org/W2128578655
- https://openalex.org/W2133104931
- https://openalex.org/W2135772073
- https://openalex.org/W2138584262
- https://openalex.org/W2144440398
- https://openalex.org/W2145135727
- https://openalex.org/W2152618703
- https://openalex.org/W2164247007
- https://openalex.org/W2165792989
- https://openalex.org/W2172882969
- https://openalex.org/W2174222776
- https://openalex.org/W2183182652
- https://openalex.org/W2340604225
- https://openalex.org/W2400475218
- https://openalex.org/W2992693574
- https://openalex.org/W32234725
- https://openalex.org/W34744644
- https://openalex.org/W4235857414
- https://openalex.org/W4242776889
- https://openalex.org/W4252330439
- https://openalex.org/W4387636141
- https://openalex.org/W63145334