Biofilmy – od jamy ustnej do oczyszczania ścieków
Bakterie poddane stresowi zbierają się i tworzą zgrupowania zwane biofilmem. Naturalnie występujące biofilmy mają bardzo skomplikowaną sieć. Są podobne do miast z kanałami do dostarczania składników odżywczych i usuwania szkodliwych produktów przemiany materii. Z medycznego punktu widzenia biofilmy bakteryjne związane są z kilkoma przewlekłymi chorobami, w tym zapaleniem wsierdzia, zapaleniem pęcherza moczowego i zakażeniami wszczepianych urządzeń medycznych. Uczestnicy badawczego projektu BIOFILMS AND FLOW (An integrative study on the distribution, morphology and composition of biofilms under the influence of secondary flows around flow obstructions) badali biofilmy z przemysłowego punktu widzenia. Badacze poznawali szczegółowo rozmieszczenie, morfologię i skład biofilmów, rozpatrując takie zastosowania, jak budowanie układów oczyszczania ścieków. Uczeni z projektu stworzyli model powstawania i wzrostu biofilmu w wielkoskalowych układach do odsalania metodą odwróconej osmozy. Model uwzględnia wzrost biologiczny w obecności substancji odżywczych, jego wpływ na transfer masy i jego wzajemną zależność z hydrodynamiką w kanałach błonowych. Stanowi również narzędzie do oceny warunków prowadzących do zwiększonej oporności na przenikanie lub zapychanie kanałów. Oba czynniki są niezwykle ważne w wydajności energetycznej realnych operacji. Uczestnicy projektu BIOFILMS AND FLOW badali również odkształcenia komórki bakteryjnej i pokazali, że mogą zarówno zwiększyć odkładanie lub utrudnić je, w zależności od punktu przyłożenia przeciwstawnie działających sił. Model ten umożliwia identyfikację zrównoważonych warunków działania błony. Ponadto projekt powinien uwzględniać zwiększone siły odpychania w pobliżu powierzchni błon. Wyniki badania dostarczyły nowej, ważnej wiedzy na temat podstaw odkładania bakterii. Projektowanie eksperymentalne i wytwarzanie elementów dystansowych będzie najprawdopodobniej kontynuowane. Ponadto wzrost biologiczny będzie monitorowany, jako że opublikowane badania sugerują, że biofilmy są łatwe w usuwaniu z takich powierzchni. Jest to obiecująca dziedzina badań.
