Бактерии 3D-печати для изучения подвижности и роста в сложных пористых 3D-средах

Бактерии повсеместно распространены в сложных, трехмерных, пористых средах, таких как биологические ткани и гели, а также подповерхностные почвы и отложения. Здесь мы разрабатываем метод 3D-печати плотных колоний бактерий в застрявших гранулированных гидрогелевых матрицах для изучения их роста и подвижности в сложных средах. Исследования выявили ранее неизвестные различия в характеристиках распространения бактерий, обитающих в пористых средах, по сравнению с таковыми в жидких культурах на плоских поверхностях.

Разработка использования гранулированных гидрогелевых матриц, состоящих из застрявших биосовместимых гидрогелевых частиц, набухших в жидкой бактериальной культуре, в виде пористых чашек Петри для удержания клеток в 3D. Предыдущие исследования были ограничены небольшими объемами образцов около одного мл и, следовательно, короткими экспериментальными временными рамками, а также были ограничены в своей способности определять геометрию посевов с высоким пространственным разрешением. Установлено, что характеристики распространения клеток бактерий зависят от размера пор и подвижности клетки.