生物膜：細菌的大宅
文、圖：邱若嵐
圖說1：Mimi (左) 和 Momo (右）一起探究生物膜
引言：
哈，你有否想過無處不在的細菌，竟然有居所?
正文：
究竟細菌（bacteria）是甚麼?是懸浮在空中的、還是四處遊蕩的微生物呢? 這都不一定是最正確的詮釋，以下介紹生物膜（biofilm）概念，或許可讓各位理解細菌到底是甚麼?
甚麼是生物膜？
不知道你在刷牙時，有否留意牙齒表面有一層淡黃色的薄膜？「牙屎」?對呀，它的正確名稱是牙菌膜，是生物膜的一個好例子。你可以將生物膜想像成容納無數微生物的巨形住宅，而住在其中的微生物黏固牙齒的表面上形成牙菌膜！
大部分時間，細菌都在生物膜狀態之中生活，就像人類大部分時間在室內渡過一樣。「如果細菌生活在這個『巨宅』裡，那麼『巨宅』又是用甚麼組成的呢？」你可以把這個巨宅想像成一個由細菌組成的粘性物質，主要由胞外多醣 （exopolysaccharides ,EPS），一些糖分子的長鏈組成。當然，EPS 並不是「生物膜基質」中的唯一物質。生物膜還包括：金屬離子、蛋白質、基因（DNA）、脂質等。
圖說2：Mimi正在研究牙菌膜
為甚麼細菌會形成生物膜？
生物膜的形成為細菌帶來了許多生存優勢。就像住宅能為人類提供保護一樣，生物膜好比「金鐘罩」，可以防止其他掠食者，例如線蟲捕食細菌；也像避難所，為細菌提供穩定的生活環境，以免環境變化，例如水、酸鹼等都會影響它們的生長。
圖說3：細菌正在交換DNA
生物膜和抗生素
細菌也有類似人類的行為，有時候它們儼如一家人在餐桌上交談，分享訊息，利用在生物膜中與其他細菌的密切度進行基因交換，共享抗生素耐藥性基因 （antibiotic resistance genes）。正因為這些特性，導致生物膜在引起感染的慢性炎症特別難治癒。因此，研究人員正在尋找針對「群體猝滅」 物質 （quorum quenchers）中斷生物膜細菌之間的交流，從而控制生物膜的形成，病原菌的毒力，減低細菌感染的機會。
圖說4：生物膜能夠適應環境的變化
作者簡介： 邱若嵐（香港資優教育學苑學員）
大家好～我是邱若嵐，是一名中六生，盼望在大學繼續修讀生物學及學習研究。本人對插畫、寫詩及科研均有濃厚興趣，希望能夠通過生動有趣的演繹， 加強大家對科學的興趣。
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刋於星島日報《陽光校園》2022年10月11日
更新日期：2022-11-28