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Biofilm Bridges Forming Structural Networks on Patterned Lubricant‐Infused Surfaces

Lei, Wenxi 1; Bruchmann, Julia 2; Rüping, Jan Lars 2; Levkin, Pavel A. ORCID iD icon 1,3; Schwartz, Thomas 2
1 Institut für Toxikologie und Genetik (ITG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Organische Chemie (IOC), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Despite many decades of research, biofilm architecture and spreading mechanisms are still not clear because of the heterogenous 3D structure within biofilms. Here, patterned “slippery” lubricant‐infused porous surfaces are utilized to study biofilm structure of Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophilia, and Staphylococcus aureus. It is found that bacteria are able to spread over bacteria‐repellent lubricant‐infused regions by using a mechanism, termed “biofilm bridges”. Here, it is demonstrated that bacteria use bridges to form interconnected networks between distant biofilm colonies. Detailed structure of bridges shows a spatial distribution of bacteria with an accumulation of respiratory active bacteria and biomass in the bridges. The core–shell structure of bridges formed by two‐species mixed population is illustrated. It is demonstrated that eDNA and nutrients have a strong effect on biofilm bridges formation. Thus, it is believed that biofilm bridging is important to reveal the structure and communication within biofilms.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000094417
Veröffentlicht am 10.07.2019
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1002/advs.201900519
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Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Organische Chemie (IOC)
Institut für Toxikologie und Genetik (ITG)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2198-3844, 2198-3844
KITopen-ID: 1000094417
HGF-Programm 47.02.06 (POF III, LK 01) Zellpopul.auf Biofunk.Oberflächen IFG
Erschienen in Advanced science
Verlag Wiley Open Access
Band 6
Heft 13
Seiten Article: 1900519
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 08.05.2019
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