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단일-세포 및 단일-분자 기술로 환경 계면에서 박테리아세균의 유착 측정

전문가 제언: ○ 병원성 미생물에 대한 제어대책은 정수처리 및 관리 최적화의 목표가 가 되고 있다. 또한 토양에서 서식하는 다양한 미생물들은 우리 생활환경에 가장 밀접하게 관계하고 있다. 미생물과 물질 사이의 역학관계 및 미생물과 물질표면에서의 일어나는 메커니즘 규명은 의학 및 약학에서 해결해야 할 중요 과제가 된다. 매체에서 박테리아의 부착과 이동을 정량적으로 예측하는 것은 이런 의미에서 매우 중요하다고 본다.

○ 환경에서 미생물과 물질표면 사이의 나노규모의 상호작용을 측정하는 기술은 미생물 유착에 대한 이해를 정립하기 위해 필요한 결정적인 정보를 제공한다. 접착상태의 피착체와의 계면은 직접 관찰할 수 없으며 물리적 정보를 얻는 일이 일반적으로 매우 어렵다고 본다. 일반적으로 세포 유착은 접착 표면 형상의 이해와 에너지로 분석하여 유체역학으로 적용되는 정량적인 힘의 형태로서의 해석이 필요하다고 본다.

○ AFM은 팁과 특정 대상물질 사이에 작용하는 Van der Waals 작용을 이용하여 다양한 물질 경계면을 조사하는 유력한 수단으로 믿어진다. 이는 물리, 화학적, 생물학적 및 생화학적으로 요구되는 표면 성질을 나노미터 규모에서 또는 분자나 원자 수준의 스케일에서 조사하고 조작할 수 있는 수단도 제공한다. 최근 이는 경계면에서 요구되는 정밀한 접착특성의 미시적 정보제공에 널리 활용될 기술이 될 것으로 보인다.

○ 물질 경계면 조건에서 미생물과 계면 사이의 메커니즘에 많은 연구노력이 집중되고 있다. 단일-세포기술, 특히 AFM은 표면 부착 힘의 직접측정이 가능하다. 미생물 부착, 탈착 및 이동에 대한 수학적인 모델을 통한 포화다공성 매체에서 원생동물과 같은 미생물의 경계면에서의 행동을 예측에는 미생물의 본질적 복잡성으로 인해 모델 고유의 약점과 불일치성을 가지고 있어 현장에서의 실질적인 응용에는 한계가 있어 많은 고려가 필요하다고 본다.

저자: Camesano, TA; Liu, YT; Datta, M; AF Camesano, Terri A.; Liu, Yatao; Datta, Meera
자료유형: 학술정보