A geometria da vida:os físicos determinam o que controla o crescimento do biofilme
Na natureza, as bactérias crescem frequentemente como biofilmes, que são comunidades complexas de células que aderem às superfícies. Os biofilmes são encontrados em uma ampla variedade de ambientes, desde o corpo humano até o fundo do oceano. Eles podem ser benéficos, como aqueles que nos ajudam a digerir os alimentos ou a limpar a poluição. No entanto, também podem ser prejudiciais, como aqueles que causam infecções ou entopem canos.
A formação de biofilmes é um processo complexo que é influenciado por vários fatores, incluindo a disponibilidade de nutrientes, a presença de outros microrganismos e a estrutura física da superfície. Físicos da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, identificaram agora um novo fator que controla o crescimento do biofilme:a geometria da superfície.
Os pesquisadores usaram uma combinação de experimentos e simulações de computador para mostrar que o formato da superfície pode determinar o tamanho e a forma dos biofilmes. Por exemplo, descobriram que os biofilmes cultivados em superfícies planas eram maiores e mais uniformes do que os biofilmes cultivados em superfícies curvas. Isto ocorre porque a curvatura da superfície cria um gradiente de nutrientes, com mais nutrientes disponíveis na parte inferior do biofilme do que na parte superior. Este gradiente faz com que o biofilme cresça preferencialmente na parte inferior, o que leva a um biofilme menor e mais irregular.
As descobertas dos pesquisadores têm implicações para a compreensão de como os biofilmes se formam e crescem em diversos ambientes. Esta informação poderia ser usada para desenvolver novas estratégias para controlar o crescimento do biofilme, que poderiam ter aplicações em diversos campos, como medicina, indústria e ciências ambientais.
O estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.