পরিবেশগত পরিস্থিতিতে বায়োফিল্মগুলির অন্তর্নিহিত স্থিতিস্থাপকতা তাদের বায়োক্যাটালাইসিস, বায়োরিমিডিয়েশন, কৃষি বা ভোক্তা স্বাস্থ্যের জন্য একটি আকর্ষণীয় প্ল্যাটফর্ম করে তোলে। যাইহোক, এই ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি প্রধান চ্যালেঞ্জ হল যে উপকারী ব্যাকটেরিয়া বায়োফিল্ম গঠনে অগত্যা ভাল নয়।
জেনেটিক ইঞ্জিনিয়ারিং সাধারণত এই সমস্যার সমাধান করে, তবে বিজ্ঞানীরা বার্মিংহাম বিশ্ববিদ্যালয়এর স্কুল অফ কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বায়োক্যাটালাইসিসে দক্ষতা বাড়াতে একটি নতুন পদ্ধতি প্রকাশ করেছে।
বিজ্ঞানীরা তাদের প্ররোচিত করার ক্ষমতার জন্য সিন্থেটিক পলিমারগুলির একটি লাইব্রেরি সনাক্ত এবং স্ক্রীন করেছেন বায়োফিল্ম গঠন ই. কোলিতে। ই কোলাই একটি ব্যাকটেরিয়া যা সাধারণত বায়োক্যাটালাইসিসে ব্যবহৃত হয়।
এই স্ক্রীনিং-এ জিন এবং প্রোটিন অধ্যয়ন করার জন্য মৌলিক বিজ্ঞানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত E. coli (MC4100) এর একটি স্ট্রেন ব্যবহার করা হয় এবং এটি অন্য E. coli স্ট্রেন, PHL644-এর তুলনায় বায়োফিল্ম গঠনে দুর্বল বলে পরিচিত, একটি আইসোজেনিক স্ট্রেন যা বিবর্তনের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। ভাল বায়োফিল্ম সাবেক.
বায়োফিল্ম বিকাশের প্রচারে সবচেয়ে কার্যকর রাসায়নিকগুলি এই স্ক্রীনিংয়ের মাধ্যমে চিহ্নিত করা হয়েছিল। হাইড্রোফোবিক পলিমার দ্বারা হালকাভাবে ক্যাটানিক পলিমারগুলিকে ছাড়িয়ে গিয়েছিল, যখন সুগন্ধযুক্ত এবং হেটেরোঅ্যারোমেটিক ডেরিভেটিভগুলি তুলনামূলক অ্যালিফ্যাটিক পলিমারগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে ছাড়িয়ে গিয়েছিল।
এই পলিমারের উপস্থিতিতে ইনকিউব করা উভয় স্ট্রেইনের জৈববস্তু এবং জৈবক্যাটালিটিক কার্যকলাপ পর্যবেক্ষণ করে দেখা গেছে যে MC4100 মিলেছে এবং এমনকি PHL644-এর থেকেও বেশি পারফর্ম করেছে।
ফলাফলগুলি ইঙ্গিত দেয় যে পলিমারগুলি দ্রবণে প্রস্রাব করে এবং জমাট বাঁধা হিসাবে কাজ করে, ফ্লোকুলেশন নামক একটি প্রাকৃতিক প্রক্রিয়াকে উদ্দীপিত করে যা ব্যাকটেরিয়াকে বায়োফিল্ম তৈরি করতে ট্রিগার করে।
স্কুল অফ কেমিস্ট্রি থেকে ডঃ ফ্রান্সিসকো ফার্নান্দেজ ট্রিলো* বলেছেন, “আমরা একটি বিস্তৃত রাসায়নিক স্থান অন্বেষণ করেছি এবং জৈবপ্রযুক্তির একটি কর্মঘোড়া, ই. কোলির জৈব-ক্যাটালিটিক কার্যকলাপ বাড়ায় এমন সেরা-সম্পাদিত রসায়ন এবং পলিমারগুলিকে চিহ্নিত করেছি৷ এর ফলে সিন্থেটিক পলিমারের একটি ছোট লাইব্রেরি তৈরি হয়েছে যা মাইক্রোবিয়াল সংস্কৃতিতে সাধারণ সংযোজন হিসাবে ব্যবহার করার সময় বায়োফিল্ম গঠন বৃদ্ধি করে। আমাদের সর্বোত্তম জ্ঞান অনুসারে, বর্তমানে এমন কোন পদ্ধতি নেই যা উপকারী ব্যাকটেরিয়ার জন্য বায়োফিল্ম প্রচার করার সময় এই সরলতা এবং বহুমুখিতা প্রদান করে।"
"এই সিন্থেটিক পলিমারগুলি জিন সম্পাদনার মাধ্যমে বায়োফিল্ম গঠনের বৈশিষ্ট্যগুলি প্রবর্তনের প্রয়োজনীয়তাকে বাইপাস করতে পারে৷ এটি ব্যয়বহুল, সময়সাপেক্ষ, অপ্রত্যাবর্তনযোগ্য এবং এটি বাস্তবায়নের জন্য মাইক্রোবায়োলজিতে একজন দক্ষ ব্যক্তির প্রয়োজন। আমরা বিশ্বাস করি যে এই পদ্ধতির বায়োক্যাটালাইসিসের জন্য বায়োফিল্মগুলির বাইরেও প্রভাব রয়েছে। প্রোবায়োটিক বা ইস্টের মতো অন্যান্য অণুজীবের জন্য প্রার্থী পলিমার সনাক্ত করতে এবং খাদ্য বিজ্ঞান, কৃষি, বায়োরিমিডিয়েশন বা স্বাস্থ্যের ক্ষেত্রে নতুন অ্যাপ্লিকেশন বিকাশের জন্য অনুরূপ কৌশল প্রয়োগ করা যেতে পারে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- পাভান অ্যাডোনি, আন্দ্রে রোমানিউক, এবং অন্যান্য। বর্ধিত বায়োক্যাটালাইসিসের জন্য পলিমার-প্ররোচিত বায়োফিল্ম। মেটার হরিজ., 2022. DOI: 10.1039/D2MH00607C
