生物膜是高度耐药的细菌群落，给感染治疗带来了重大挑战。尽管在实验室条件下对生物膜的形成进行了广泛研究，但在复杂的人类呼吸道环境中了解其发育仍然十分困难。
由EPFL的Alexandre Persat领导的研究团队成功开发了一种名为airgel的类器官，解决了这一难题。类器官是一种微型自组织的3D组织，由干细胞培养而成，能够模拟人体的实际组织和器官。这一创新代表了该领域的重大转变，使科学家能够在实验室中复制和研究器官的复杂环境。
塔玛拉·罗西及其同事开发的气凝胶是人类肺组织的生物工程模型，为感染研究开辟了新的可能性。他们通过精确模拟气道粘膜的生理特性，包括粘液分泌和纤毛运动，彻底改变了感染研究的方式。这项技术使科学家能够以更真实、更全面的方式研究气道感染，弥合了体外研究与临床观察之间的差距。
Persat表示：“关于这项研究有很多要说的，但用于感染研究的类器官工程具有巨大的潜力。这改变了游戏规则。”
在《公共科学图书馆·生物学》杂志上发表的这项研究中，研究人员利用气凝胶研究了粘液在铜绿假单胞菌形成生物膜过程中的作用，铜绿假单胞菌是一种通常对抗生素具有耐药性的致病菌。通过用铜绿假单胞菌感染气凝胶，并在高分辨率活体显微镜下观察，他们能够实时观察细菌形成生物膜的过程。
他们的观察表明，铜绿假单胞菌利用被称为IV型菌毛(T4P)的可收缩细丝积极诱导宿主粘液的收缩。T4P细丝产生必要的力量来收缩气道粘液，从而使铜绿假单胞菌细胞聚集并形成生物膜。研究人员对选定的铜绿假单胞菌突变体进行了后续模拟和生物物理实验，以验证他们的发现。
该研究表明，AirGel类器官模型能够为细菌与其宿主环境之间的机械相互作用提供独特的见解，揭示了一种以前未知的促进呼吸道生物膜形成的机制。
能够设计出忠实复制粘膜环境的类器官为研究人员开辟了新的探索途径，使他们能够发现感染中被忽视的方面，研究额外的生理因素，如温度、湿度、药物和化学应激源对感染发展和进展的影响，并开发针对抗生素耐药病原体的靶向治疗。
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希望本篇文章《类器官革新了呼吸道感染研究的方式》能对你有所帮助！
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