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Electric and electromagnetic effects on growth and biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa

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Academic year: 2021

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(1)Korean Journal of Microbiology (2020) Vol. 56, No. 3, pp. 277-284 DOI https://doi.org/10.7845/kjm.2020.0069 Copyright ⓒ 2020, The Microbiological Society of Korea. pISSN 0440-2413 eISSN 2383-9902. 녹농균의 생장과 생물막 형성에 미치는 전기와 전자기의 효과 김세진 ・ 신영선 ・ 박신해 ・ 임수진 ・ 황현지 ・ 김수경 ・ 이준희* 부산대학교 약학대학 약학과 미생물학 연구실. Electric and electromagnetic effects on growth and biofilm formation of Pseudomonas aeruginosa Se Jin Kim, Youngsun Shin, Shin-Hae Park, Sujin Im, Hyeon-Ji Hwang, Soo-Kyoung Kim, and Joon-Hee Lee* Department of Pharmacy, College of Pharmacy, Pusan National University, Busan 46241, Republic of Korea (Received July 17, 2020; Revised August 14, 2020; Accepted August 14, 2020). Bacterial growth and biofilm formation mediate serious infections in human and cause many problems in civil and industrial facilities. In this study, electricity and magnetic field have been tested to modulate bacterial growth and biofilm formation. As model bacteria, a common model bacterium Escherichia coli, a human pathogen Pseudomonas aeruginosa that is a notorious biofilm-former, and a pus-forming pathogen Staphylococcus aureus were used. When direct current electricity was applied, there was no effect at 1.5 V, but bacterial growth was suppressed at 3 V, and growth was more strongly suppressed on the cathode side. To know the magnetic field effect on biofilm formation, while P. aeruginosa was forming biofilm in flow-cell system, magnetic field was given by magnet or solenoid wound around the flow-cell chamber. The magnitude of magnetic field was adjusted by changing the number of coils of the solenoid and other factors such as current and voltage were fixed. Our results obtained from the observation and quantification by confocal microscopy showed that the magnetic field’s effect on biofilm formation of P. aeruginosa varies depending on the magnitude of the field. Although strong magnetic fields might inhibit biofilm formation, our results showed that biofilm formation increased when a weak magnetic field is given. Keywords: Pseudomonas aeruginosa, biofilm, biofilm formation, electricity, flow-cell, magnetic field. 생물막(biofilm)은 다량체 기질(polymeric matrix)로 형성 된 구조물 속에 미생물들이 살고 있는 일종의 미생물 공동체 (microbial community)로써, 일반적으로 고체 표면 위에 막 형 태로 형성된다. 미생물에 의한 생물막은 거의 모든 종류의 고체 표면과 살아있는 생물의 조직에서 형성될 수 있는데, 주변에 유 기물이 많을 경우 유기물과 엉겨서 수동적으로 형성되기도 하 지만, 유기물이 적을 경우에는 자신이 스스로 유기물을 분비하 여 능동적으로 3차원적 구조물을 만들기도 한다(Kim and Lee, 2016). 미생물들의 생물막 형성은 미생물들이 보여주는 사회 적 집단 행동(social group behavior)의 한 예로써 학문적으로 좋은 연구 대상으로 여겨져 왔다. 또한 수도관, 하수관, 정수기, 공기 정화시설 등 미생물이 접근할 수 있는 모든 종류의 인공 시 설물에서 미생물에 의한 생물막 형성은 시설물들의 부식 및 기 능 저하를 유발하기 때문에, 산업 시설 및 환경 관리 등 실용적 인 측면에서도 매우 중요하게 연구되어 왔다(Huq et al., 2008). 특히 인체감염에서 병원균의 생물막 형성은 매우 중요하 다. 병원균은 인체 내에서 상피 세포, 뼈, 치아, 혈관 내벽 등 인 체 조직 뿐만 아니라, 카테터(catheter), 각종 삽입 보형물 (implant), 인공장기 등 의료 기구에 생물막을 형성할 수 있으 며, 이렇게 형성된 생물막은 인체 면역 시스템이나 항생제에 대해 극도로 높은 저항성을 보이기 때문에 감염의 만성화와 재감염을 유발하는 중요한 원인이 된다(Balaban et al., 2005). 따라서 미생물의 생물막은 미생물학, 의학, 치의학, 약학 등을. *For correspondence. E-mail: [email protected]; Tel.: +82-51-510-2821; Fax: +82-51-513-6754. 비롯해 토목, 건축, 도시, 환경 공학 등 광범위한 분야에서 높은.

(2) 278. ∙ Kim et al.. 관심을 받고 있으며, 생물막의 형성, 발달, 이산 등과 관련된 일. aeruginosa) 야생형 균주인 PAO1, 황색포도상구균(S. aureus). 련의 과정을 이해하고 이를 조절, 제어할 수 있는 기법에 대한. 균주인 RN4220이 사용되었다. 대장균, 녹농균, 황색포도상구. 많은 연구가 진행되고 있다(Li and Lee, 2017).. 균의 일반적인 배양과 유지에는 Luria–Bertani 배지(LB; 5 g/L. 생물막을 제어하는 방법에는 화학 약품을 처리하는 방법,. yeast extract, 10 g/L bacto-tryptone, 5 g/L NaCl)가 사용되었. 혹은 온도나 전단력(shear force) 등 물리적인 조건을 바꿈으. 으며, 37°C에서 호기적으로 배양하였다. 고체 배지는 한천. 로써 제어하는 방법들이 있을 수 있다. 특히 전기나 자기를 이. (agar)을 1.5%로 첨가하여 제조하였다. 녹농균을 이용한 생물. 용하는 방법이 주목을 받는데, 최근 전자기적 방법을 이용해. 막 형성 실험에서는 Bacto tryptic soy broth (TSB; tryptone 5.6. 세균의 생장과 생물막 형성을 제어하려는 시도가 있었다. 9 V. g/L, soytone 1.6 g/L, NaCl 1.6 g/L, dextrose 0.8 g/L, K2HPO4. 의 직류 전류를 인가하였을 경우 살균 효과가 나타나는 것이. 0.8 g/L) 배지를 사용하였다.. 보고되었으며(Liu et al., 1997), 교류 전류를 인가하였을 경우 살균 효과를 보았다는 보고도 있었다(Pareilleux and Sicard, 1970). 이러한 연구들은 대체로 액체 배지상에서, 그리고 효과 적인 살균 효과를 보기위해 이루어진 연구들로, 전기의 극성 에 따른 살균 효과의 차이를 보거나, 고체 배지에서 살균 효과 를 보거나, 혹은 일상생활에서 흔히 사용되는 건전지 정도의 약한 전기에서의 살균 효과를 조사하지는 않았다. 전기와 자기장이 생물막 형성에 미치는 영향도 조사된 바 있는데, 최근 자기장이 생물막의 형성을 감소시킨다는 것이 보고되었다(Bandara et al., 2015). 또한 전기를 인가할 경우 세 균 생물막이 감소된다는 보고가 있었는데(del Pozo et al., 2009), 이는 전기에 의해 생물막이 특이적으로 감소하였다기 보다는 전류에 의해 생물막 속의 세균이 사멸됨을 보여준 결과 였다. 이러한 연구들은 전기나 자기를 이용하여 세균의 생물막 을 제어할 수 있음을 보여준 좋은 연구이긴 하나, 연구의 초점 자체가 생물막을 제거하는 쪽에 맞추어져 있어, 높은 전압 혹 은 강한 자기장에서 세균의 생장이 억제되거나 생물막이 감소 하는 것을 관찰하는데 주력한 면이 있다. 그로 인하여 세균의 생장을 억제하기 시작하는 수준의 낮은 전압 혹은 생물막을 억 제하기 시작하는 약한 자기장이 어느 정도이며 그 정도에서는 세균의 생장이나 생물막 형성이 어떻게 변하는지 여부는 아직 까지 잘 파악되지 못하고 있는 실정이다. 그래서 본 연구에서 는 비교적 약한 전기와 자기장이 대장균(Escherichia coli), 대 표적 기회감염성 세균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 대표적 화농성 감염 세균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)의 생장과 생물막 형성에 어떻게 영향을 끼치는지 조 사하고자 하였다.. 세균 생장에 미치는 전기의 영향 분석 전기가 세균 생장에 미치는 영향을 알아보기 위해 대장균 (DH5α), 녹농균(PAO1), 혹은 황색포도상구균(RN4220)을 0.7% molten agarose와 잘 섞어서 고체 배지(LB + 1.5% 한천) 위에 부어 넓게 도말 하였다. 여기에 백금 탐침 두개를 Fig. 1A와 같 이 4.3 cm 간격으로 꽂은 후, 1.5 V 건전지의 양극과 음극에 연 결하여 직류 전기를 인가하였다. 건전지는 하나, 혹은 두 개를 직렬로 연결하여 1.5 V 혹은 3 V 전압으로 인가하였으며, 이렇 게 전기를 인가한 상태에서 37°C에서 16시간 동안 배양하였 다. 이후 이 세균들이 형성하는 세균 잔디(bacterial lawn) 속의 투명대(clear zone)을 관찰하고 그 직경으로부터 전기의 세균 생장 억제 효과를 판단하였다.. 유동 생물막(flow-cell biofilm) 형성 유동 생물막(flow-cell biofilm)은 녹농균을 flow-cell 내에 접종한 후, TSB 배지를 연속으로 흘려주는 방법으로 형성시 켰다. 우선 P. aeruginosa PAO1 균주를 LB 배지에서 16 시간 이상 충분히 배양하였다. 이를 다시 OD600 = 0.5 정도까지 배양 한 후, 200 μl를 flow-cell (2 mm × 2 mm × 50 mm) 내에 접종하 였다. 초기 부착을 위해 한 시간 정도 상온에 그대로 둔 후, 여 기에 TSB 배지를 200 μl/min의 유속으로 흘려 주면서 5일간 생물막이 형성된 정도를 관찰하였다. 생물막 형성 동안 명시 야 현미경(bright field)을 이용해 매일 실시간으로 관찰하였으 며, 마지막 5일째에는 아래와 같이 공초점 현미경을 이용해 3 차 구조를 관찰하였다.. 생물막의 관찰 및 정량. 재료 및 방법 사용 균주와 배지, 배양 조건 본 연구에서는 대장균(E. coli) 균주인 DH5α와 녹농균(P. 미생물학회지 제56권 제3호. 본 연구에서는 5일째에 형성된 생물막의 모습을 공초점 레 이저 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy [CLSM], Olympus FV1000)을 통해 3차원적으로 관찰하여 제시하였 다. 본 연구에서는 형광을 발현하지 않는 녹농균 균주를 사용.

(3) Electromagnetic effects on biofilm ∙. 하였으므로, 현미경 관찰 직전에 1% SYTO 9 용액을 flow-cell. 279. 다음 식으로 구하였다.. 의 안으로 주입하여 염색한 후, 공초점 레이저 현미경으로 관 B = μ*(N/L)*I (μ = 4π*10-7). 찰하였다(Kim et al., 2018). 여기광 파장(excitation wavelength) 은 488 nm, 방출광 파장(emission wavelength)은 500 nm였다. 3차원 이미지는 Bitplane Imaris 6.3.1 영상 분석 소프트웨어를. 본 연구에서는 코일의 감은 수를 각각 6, 14, 23으로 하여 실. 사용하여 구성되었으며, 생물막의 정량은 AutoQuant software. 험을 수행하였으며, 이때 자기장의 세기는 각각 1.13 × 10-4 T,. 를 이용하거나(Kim et al., 2018), COMSTAT 2.1 (Heydorn et. 2.64 × 10-4 T, 4.34 × 10-4 T였다.. al., 2000)을 사용하여 수행하였다.. 유의성 분석 세균 생물막 형성 동안 자기장의 인가. 통계적 유의성을 위해서 데이터는 마이크로소프트 사의 MS. 유동 생물막 형성 시스템 속으로 전기를 인가하기 위해,. Office Excel을 사용하여 student’s t-test (two-sample assuming. flow-cell 안에 배지의 흐름과 같은 방향으로 백금선을 넣고 여. equal variances) 방법으로 분석되었다. p-value가 0.05보다 낮. 기에 건전지를 이용해 1.5 V의 직류 전류를 인가하였다(Fig.. 으면 유의한 것으로 판단하였다.. 1B). 자기장 인가를 위해서는 자석을 flow-cell 아래에 Fig. 1C 와 같이 놓은 후 생물막을 형성시켰다. 자기장 크기를 변화시. 결과 및 고찰. 키기 위해 flow-cell을 Fig. 1D에서와 같이 구리선으로 감아 만 든 솔레노이드를 구성하였다. 솔레노이드의 길이(L)는 6.5 cm, 전류(I)는 750 mA, 그리고 전압은 80 V로 일정하게 고정. 전기가 세균 생장에 미치는 영향. 시킨 상태에서, 솔레노이드의 코일 수(N)를 변화시켜 자기장. 전기가 미생물 생장에 미치는 영향을 알아보기 위해 고체. 의 세기를 조절하였다. 솔레노이드 내부 자기장의 세기(B)는. 배지상에 대장균을 넓게 도말한 후, 탐침 두개를 Fig. 1A와 같 (B). (A). (D) (C). Fig. 1. Methods to apply electric current or electromagnetic field for bacterial growth and biofilm formation. (A) Application of direct current to bacterial growth on solid media. (B) Application of direct current into flow-cell system. (C) Flow-cell biofilm formation on magnet. (D) Application of electromagnetic field to flow-cell biofilm formation using solenoid.. Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 3.

(4) 280. ∙ Kim et al.. 이 꽂아 건전지를 연결하여 직류 전기를 각각 1.5 V와 3 V로 인. 억제되었다(Fig. 2). 흥미롭게도, 대장균의 생장은 음극보다. 가하였다. 배지 조성과 전극 간의 간격이 같아 저항은 동일하. 는 양극에서 더 많이 억제되었다(Fig. 2). 이 결과가 또 다른 그. 므로 이는 흐르는 전류도 두 배가 됨을 의미한다. 전기를 인가. 람 음성균인 녹농균과 그람 양성균인 황색포도상구균에서도. 한 상태에서 37°C에서 배양한 후 대장균의 성장을 관찰하였. 동일하게 나타나는지 확인하기 위하여 녹농균과 황색포도상. 을 때, 1.5 V에서는 대장균의 생장이 억제되지 않았으나, 3 V. 구균을 넓게 도말한 후, 같은 조건에서 탐침 두개를 꽂아 1.5 V. 를 인가하였을 때는 양극과 음극 모두에서 대장균의 생장이. 와 3 V의 직류 전류를 인가하였다. 결과는 대장균의 경우와 동. E. coli. P. aeruginosa. S. aureus. Fig. 2. Inhibitory effect of electric current on bacterial growth. E. coli DH5α, P. aeruginosa PAO1, or S. aureus RN4220 cells were mixed in 0.7% molten agarose and spread on LB agar plates. Platinum wires connected to the (+) and (-) poles of the 1.5 V battery were inserted into agar medium at 4.3 cm intervals, as shown in Fig. 1A, and cultured at 37°C for 16 h.. 미생물학회지 제56권 제3호.

(5) Electromagnetic effects on biofilm ∙. 일하였다(Fig. 2). 대장균, 녹농균, 황색포도상구균이 모두 비. 281. 치는 영향을 알아보기 위해 Fig. 1B에서처럼 flow-cell 속에. 슷한 직경의 투명대를 형성하는 것으로 보아, 이들 세 세균의. 백금 선을 넣어 직류 전기를 인가한 후, 녹농균 PAO1 균주를. 직류 전기에 대한 저항성은 비슷한 것으로 판단되었으며, 그. 접종하여 녹농균의 생물막 형성 정도를 관찰하여 보았다. 그. 람 음, 양성과 관계없이 세 세균 모두에서 양극 쪽이 더 큰 살균. 러나 직류 전기를 인가하였을 때 다소 생물막 형성이 변하는. 효과를 보였다.. 것처럼 보이기도 하였으나, 백금선을 넣기만 해도 생물막 형. 이 결과를 바탕으로 직류 전기가 세균의 생물막 형성에 미. 성이 변하였기 때문에 유의한 결과라고 판단되지는 않았다 (Fig. 3). 이는 백금선을 넣을 경우 매우 좁은 flow-cell 내부에 서 백금선이 물리적으로 유체의 흐름에 영향을 주어 생물막 형성에 영향을 줄 수 있기 때문이라고 판단되었다. 즉, 백금선 이 flow-cell 내부에 완벽히 동일한 상태로 놓이지 않는 한 백 금선의 형태와 위치가 생물막 형성에 영향을 줄 수 밖에 없으 며, 기포의 발생 등도 문제가 될 수 있기 때문이다. 따라서 이 후에는 flow-cell 내부에 직접 전선을 넣기 보다는 flow-cell 외 부에 전기를 인가하여 이것이 생물막 형성에 미치는 영향을 조사하였는데, 이는 전기의 직접적인 효과라기보다는 전기 에 의해 생성되는 자기장이 생물막에 미치는 영향이라고 할 수 있다.. 자기장이 녹농균 생물막 형성에 미치는 영향 우선 자기장이 녹농균의 생물막 형성에 어떤 영향을 미치 는지 쉽게 확인하기 위하여 Fig. 1C에서처럼 자석을 flow-cell 아래에 놓고 녹농균을 flow-cell에 접종하여 생물막을 형성시 켜 보았다. 흥미롭게도 자석을 flow-cell 아래에 놓았을 때 생 물막 형성이 의미있게 감소하였다(Fig. 4). 최근에 자기장이 생물막의 형성을 감소시킨다는 사실이 보고되었는데(Bandara et al., 2015), 본 결과는 이러한 이전 보고와 부합되는 것이다. Bandara 등(2015)은 그들의 연구에서 다양한 방법으로 자기 장을 인가하면서 녹농균의 생물막 형성과 항생제에 대한 감수 성을 조사하였으나, 자기장의 세기를 변화시키면서 생물막 형 성을 관찰하지는 않았다. 우리는 녹농균 생물막 형성을 저해 하기 시작하는 최소 자기장의 강도를 알기 위해 앞서 사용한 자석에 비해 약한 자기장을 형성하고, 자기장의 강도를 조절 할 수 있도록 flow-cell 주변에 Fig. 1D처럼 코일을 감아 솔레 노이드를 구성하였다. 흥미롭게도, 자기장의 세기를 낮추었 을 때 생물막 형성이 오히려 증가하는 현상을 관찰할 수 있었 Fig. 3. Bacterial biofilm formation with electricity. A platinum wire was inserted into the flow-cell and connected to a 1.5 V battery to apply a direct current into the flow-cell, as shown in Fig. 1B. Pseudomonas aeruginosa PAO1 strain was inoculated into a flow-cell and allowed to form a biofilm for 5 days, and electricity was continuously applied. As a control, the biofilm was formed in the same way without putting the platinum wire (0 V without platinum wire) or without applying electricity (0 V with platinum wire). Biofilm images were obtained using confocal laser scanning microscopy (CLSM) after the SYTO 9-staining (excitation, 488 nm; emission, 500 nm).. 다(Fig. 5A). 생물막 형성 정도를 형광을 정량하여 측정한 결 과, 자기장의 세기가 약할 때에는 생물막 형성이 증가하였다 가, 자기장의 강도가 강해지면 생물막 형성이 감소하는 경향 을 보여주었다(Fig. 5B). 생물막의 입체적 구조를 정량하는데 많이 사용되는 COMSTAT 을 이용하여 생체량(Biomass), 평균 두께(average thickness), 최대 두께(Maximum thickness) 등을 측정하였을 때, 이 지표 Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 3.

(6) 282. ∙ Kim et al.. (A). (B). Fig. 4. Bacterial biofilm formation on magnet. The P. aeruginosa biofilm was formed in the flow-cell for 5 days while the magnet was placed under the flow-cell. (A) Biofilm images were obtained using CLSM after the SYTO 9-staining. Control means the biofilm formed without magnet. (B) The levels of biofilm formation were determined by quantifying fluorescence intensity using AutoQuant software. p-values, * P < 0.05.. (A). Fig. 5. Bacterial biofilm formation in electromagnetic fields. The P. aeruginosa biofilm was formed in the flow-cell within coils of the solenoid for 5 days. The magnitude of magnetic field was changed by the number of coils of the solenoid (6, 14, 23) and other factors were fixed (current, 750 mA; voltage, 80 V). (A) Biofilm images were obtained using CLSM after the SYTO 9-staining and the strength of the magnetic field according to the number of coils is indicated. (B) The levels of biofilm formation were determined by quantifying fluorescence intensity using AutoQuant software. (C) The biofilms were quantified for various parameters by COMSTAT. p-values, * P < 0.05; *** P < 0.005.. 미생물학회지 제56권 제3호.

(7) Electromagnetic effects on biofilm ∙. 283. (B). (C). Fig. 5. Continued.. 들 또한 약한 자기장에서는 증가하였다가 자기장이 강해지면 감소하는 경향을 보여주었다(Fig. 5C). 거칠기 계수(roughness. 된다. 결론적으로, 우리의 결과는 다음과 같은 사실을 보여준다.. coefficient)는 다른 것들과 반대의 양상을 보였는데(Fig. 5C),. 1) 직류 전기가 대장균, 녹농균, 황색포도상구균의 생장을 억. 이는 약한 자기장이 가해진 경우 표면 전체에서 고르게 생물. 제할 수 있고, 양극에서 더 높은 억제력을 보여준다. 또한 두 전. 막이 많이 형성되는 반면, 자기장이 없거나 강할 때에는 부분. 극 사이의 거리가 4.3 cm 정도일 때, 1.5 V에서는 성장이 억제. 적으로 드문드문 생물막이 형성되었기 때문인 것으로 생각. 되지 않았으나 3 V에서는 강하게 성장이 억제되었다. 2) 강한 Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 3.

(8) 284. ∙ Kim et al.. 감사의 말. 자기장은 녹농균의 생물막 형성을 억제할 수 있지만, 약한 자 기장에서는 오히려 생물막 형성을 증가시킬 수 있다. 사실 세균이 전기에 의해 생장이 억제되는 이유와 특히 양 극 쪽에서 더 많이 억제되는 이유는 명확하지 않다. 배지 속의. 이 과제는 부산대학교 기본연구지원사업(2년)의 지원으로 수행되었음.. 물이 전기 분해되어 생성되는 산소가 활성산소로 변해 세균 생장을 억제할 수도 있고, 세균의 전자전달계를 전기가 교란 하여 생장을 억제 할 수도 있다. 물의 전기 분해에서 산소는 양 극 쪽에서 발생한다는 점에서, 또 양극이 세균의 전자전달계 로부터 전자를 뺏아가는(sequestering) 효과를 주거나, 막전 위(membrane potential)와 양성자 구동력(proton motive force) 에 영향을 줄 수 있다는 점에서 이러한 가설들은 모두 양극 쪽 이 더 큰 생장 억제 효과를 준 것을 설명할 수 있을지도 모른다. 이후에 이를 입증 할 수 있는 보다 정밀한 실험과 검증이 요구 된다.. 적 요 세균의 생장과 생물막 형성은 인체 내에서 심각한 감염을 매개하며 여러 건축물 혹은 산업 시설에서 많은 문제를 야기한 다. 본 연구에서는 전기 혹은 자기장이 세균의 생장과 생물막 형성을 변화시킬 수 있는지 조사하였다. 세균 모델로는 일반 적으로 많이 사용되는 대장균(Escherichia coli)과 생물막을 잘 형성하는 병원성 세균인 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 그 리고 화농성 세균인 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) 이 사용되었다. 직류 전기를 대장균, 녹농균, 황색포도상구균 에 인가하였을 때, 1.5 V에서는 영향이 없었으나, 3 V에서는 생장이 억제되었으며, 특히 + 전극 쪽에서 생장이 더 강하게 억제되었다. 생물막 형성에 미치는 자기장의 효과를 알기 위 해, 녹농균이 flow-cell 내에서 생물막을 형성하는 동안 자석 또는 flow-cell을 감은 솔레노이드를 통해 자기장을 부여하였 다. 자기장의 크기는 솔레노이드의 코일 수를 변화시킴에 의 해 조절되었으며, 전류 및 전압과 같은 다른 요소는 일정하게 고정되었다. 생물막 형성을 공초점 현미경으로 관찰 및 정량 한 결과는 녹농균의 생물막 형성에 대한 자기장의 영향이 크 기에 따라 다르다는 것을 보여주었다. 강한 자기장이 녹농균 생물막 형성을 억제할 수도 있었으나, 약한 자기장이 주어졌 을 때는 오히려 생물막 형성이 증가함을 보여주었다.. 미생물학회지 제56권 제3호. References Balaban N, Stoodley P, Fux CA, Wilson S, Costerton JW, and Dell’Acqua G. 2005. Prevention of staphylococcal biofilmassociated infections by the quorum sensing inhibitor RIP. Clin. Orthop. Relat. Res. 437, 48–54. Bandara HM, Nguyen D, Mogarala S, Osinski M, and Smyth HD. 2015. Magnetic fields suppress Pseudomonas aeruginosa biofilms and enhance ciprofloxacin activity. Biofouling 31, 443–457. del Pozo JL, Rouse MS, Mandrekar JN, Steckelberg JM, and Patel R. 2009. The electricidal effect: reduction of Staphylococcus and Pseudomonas biofilms by prolonged exposure to low-intensity electrical current. Antimicrob. Agents Chemother. 53, 41–45. Heydorn A, Nielsen AT, Hentzer M, Sternberg C, Givskov M, Ersbøll BK, and Molin S. 2000. Quantification of biofilm structures by the novel computer program COMSTAT. Microbiology 146, 2395–2407. Huq A, Whitehouse CA, Grim CJ, Alam M, and Colwell RR. 2008. Biofilms in water, its role and impact in human disease transmission. Curr. Opin. Biotechnol. 19, 244–247. Kim SK and Lee JH. 2016. Biofilm dispersion in Pseudomonas aeruginosa. J. Microbiol. 54, 71–85. Kim SK, Li XH, Hwang HJ, and Lee JH. 2018. Antibiofilm effect of biofilm-dispersing agents on clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa with various biofilm structures. J. Microbiol. 56, 902–909. Li XH and Lee JH. 2017. Antibiofilm agents: a new perspective for antimicrobial strategy. J. Microbiol. 55, 753–766. Liu WK, Brown MR, and Elliott TS. 1997. Mechanisms of the bactericidal activity of low amperage electric current (DC). J. Antimicrob. Chemother. 39, 687–695. Pareilleux A and Sicard N. 1970. Lethal effects of electric current on Escherichia coli. Appl. Microbiol. 19, 421–424..

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수치

Fig. 1. Methods to apply electric current or electromagnetic field for bacterial growth and biofilm formation
Fig. 2. Inhibitory effect of electric current on bacterial growth. E. coli DH5α, P. aeruginosa PAO1, or S
Fig. 3. Bacterial biofilm formation with electricity. A platinum wire was  inserted into the flow-cell and connected to a 1.5 V battery to apply a direct  current into the flow-cell, as shown in Fig
Fig. 4. Bacterial biofilm formation on magnet. The P. aeruginosa biofilm was formed in the flow-cell for 5 days while the magnet was placed under the  flow-cell

참조

관련 문서