細菌生物膜模型研究進展

邱明星，熊國兵

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院泌尿外科，四川 成都 610072)

醫用生物材料尤其導尿管相關尿路感染為全球性重大衛生負擔，生物材料在體內感染的關鍵環節在于材料表面細菌生物膜的形成，細菌生物膜形成是細菌耐藥性產生的重要機制。細菌生物膜為依附于某載體表面的由胞外多聚物與基質網包被的高度組織化、系統化的微生物膜性聚合物，對細菌生物膜及相關感染進行研究首先依賴于實驗模型的建立及研究技術的發展，這些技術經過不斷發展，有些已經十分成熟［1～7］。建立一個全面模擬生物膜感染發病過程的生物膜模型，必將對現有生物膜治療策略改進及新治療技術的探索提供幫助。實驗模型大體可分為體外模型與體內模型兩類。體外模型(in vitro/ex vivo biofilm model)通常為人工生物膜裝置，是在不直接用動物模型或感染宿主作為研究載體的情況下模擬微生物形成生物膜的外界條件，包括固體表面、特定的營養、溫度等，來研究微生物形成生物膜能力、機制及其結構等。體內模型(in vivo biofilm model)所用的技術是體外生物膜研究技術的延伸，主要研究生物膜與感染宿主之間的相互作用包括生物膜附著于宿主內部或表面，包括牙齒、器官組織、人工置入導管等的生長情況，生物膜在感染宿主體內被免疫系統及抗生素治療后的清楚情況以及生物膜對感染宿主的影響等，是研究開發生物膜感染新治療方法的關鍵技術。現通過復習文獻，對細菌生物膜模型研究進展進行概述如下。

1 體外細菌生物膜模型

常見體外人工生物膜發生裝置有很多，簡單地在瓊脂培養基上生長的菌落即為生物膜，而復雜的模型則有多種可控條件，可根據培養的方法將體外模型分為密閉或靜態模型(closed or static models)與開放或動態模型(open or dynamic systems)及小型實驗系統(microcosms)3類。

1.1 體外靜態細菌生物膜模型

1.1.1 菌落法 菌落(bacterial colony/biofilm)在某種程度上也可以稱為生物膜，即菌落生物膜。將菌液稀釋至一定程度，涂布于固體培養基，待長出成片的菌落即可，簡單可重復，可用于高通量檢測，該方法多應用于生物膜的通透性研究。Corcuera MT等［8］采用菌落法建立金黃色葡萄球菌、糞腸球菌、大腸桿菌生物膜模型，采用0.5%亞甲藍染色結合立體顯微鏡技術進行定性與定量細菌瓊脂穿透實驗。Zupan等應用相同方法建立釀酒酵母菌及白色念珠菌生物膜模型，進行定量瓊脂穿透實驗［9］。新近，Gómez-Aguado 等［10］則采用菌落法建立枯草芽孢桿菌菌落生物膜，應用組織化學染色結合光學與電子顯微鏡分層分析生物膜內部結構。

1.1.2 試管法(test-tube method/tube reactor) 試管法是將細菌稀釋至適當濃度裝入小試管容器，于適當的溫度下靜置培養，則該細菌的生物膜將會在試管壁上形成。根據菌種厭氧好氧的不同，生物膜分別傾向形成于試管的底部或者氣液交界面。如R zicka等［11］采用克里斯坦森試管法在體外成功建立表皮葡萄球菌生物膜模型。Wagner等［12］采用透明有機玻璃試管(內徑10 mm、外徑12 nm、長20 cm，對內表面打磨粗糙處理)作為成膜載體，經CLSM與磁共振顯微鏡(MRM)證實體外成功建立細菌生物膜模型。Singhai等［13］采用試管法結合掃描電鏡成功建立產超廣譜β-內酰胺酶革蘭氏陰性菌生物膜模型。該方法簡便、靈活、快捷，至今仍在生物膜研究中發揮作用。

1.1.3 置片法(slide method) 置片法即在細菌培養液中加入蓋玻片或其他片狀、管狀物靜置共培養，以提供額外的可供生物膜附著并可移動處理的表面。Ahmed等［14］采用蓋玻片(glass slides)為載體體外成功建立腸毒素大腸桿菌生物膜模型，結果獲得實時定量 PCR技術驗證。Domínguez-Manzano等［15］應用掃描電鏡技術證實戊糖乳桿菌LPCO10或128/2株可在蓋玻片表面形成生物膜。由于加入玻片較大，可以直觀地比較BF的生長狀況，甚至可以將其上生物膜刮下進行研究。另外，還可將有生物膜附著的小管植入小鼠體內，觀察生物膜相關的細菌感染狀況。

1.1.4 微孔板法(microtitre plate method) 相對于上述各種方法，微孔板有著批處理、高通量的優勢，尤其是在加快大批樣品的操作速度同時還能保持試驗一致性的優點，可用于分子遺傳學研究。在實際操作中，微孔板邊緣孔中液體易于揮發而導致孔的結果數值過高，可在邊緣孔中僅加水，或者在微孔板上蓋濕毛巾用以保濕。Abbanat等［16］以菌落或微孔板生物膜檢測法評估頭孢吡普體外對金黃色葡萄球菌最小生物膜清除濃度。Cora a-Hubér等［17］采用高通量平板法評估慶大霉素、萬古霉素、利福平、磷霉素、克林霉素和利奈唑胺對金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌生物膜抑制效果。

1.1.5 生物膜環實驗(biofilm ring test) 生物膜環實驗是將磁性微球固定于培養系統中，生物膜生成于其上，適于快速檢測生物膜形成，評估早期生物膜粘附事件，無需洗脫及染色過程，結果可行自動化圖像分析。Chavant等［18］采用該法快速評估單核細胞增生李斯特氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和木糖葡萄球菌形成細菌生物膜能力。

1.1.6 卡爾加里生物膜設備 加拿大卡爾加里大學生物膜研究小組研發了一種上蓋帶有小柱的微孔板，已經商品化，可方便地處理或洗滌生長在小柱上的細菌生物膜，稱為卡爾加里生物膜裝置(CBD)［19］或直接稱其為MBEC，每個小柱可逐個取出而不需開放系統從而避免污染，尤其適于考察生物膜相對于其游離狀態菌體的耐藥性變化及尋找可以恢復生物膜對抗生素的敏感性藥物。Ali等［20］采用該模型評估新藥的抗菌性能，由于該商業設備價格不菲，已有學者對其進行優化，更加簡單且便宜［21］。

1.2 體外動態細菌生物膜模型

1.2.1 管路法 首先將適當密度菌液注射入硅膠或其他材質管路(channel)中靜置約1小時，使菌體貼附管壁，然后開啟蠕動泵，使液體培養基以一定速度在管路中流動。流動的培養基使生物膜在生長過程中隨時處在一種剪切力的作用下，而這種力對生物膜的發生、發育都起著相當重要的作用，并且該模型更加貼近水管或醫用導管相關生物膜的形成。Bagge等［22］采用硅膠管(內徑6 mm)為成膜載體，以蠕動泵控制勻速泵入培養液，建立銅綠假單胞菌生物膜，探討其暴露于亞胺培南發生基因表達與β-內酰胺酶和海藻鹽的變化。

1.2.2 流室法(flow cells/flow chambers) 流室法與管路法原理基本一樣，唯一的不同在于生物膜附著的表面變成管路中嵌入的玻璃片，通過該平壁透明玻片，研究者可以實時觀測生物膜的生長狀況，且不用損傷生物膜，這就是所謂的“在線觀察”甚至實現單細胞觀察，但該模型價格昂貴且需專門技能操作，可實現系統自動化圖像分析［23］。由于在生物膜結構觀察方面的獨到之處，流室法幾乎成為目前在生物膜研究領域應用最廣泛的生物膜發生裝置。An等［24］描述了一種開放式流室模型建立生物膜模型，以研究其在生物材料表面粘附并形成生物膜的特征。

1.2.3 滴流生物膜反應器(drip flow biofilm reactor，DFR)DFR用于研究低速剪切力條件下生物膜形成情形，由四個平行的測試通道構成，每個通道可容納一個標準的玻璃顯微鏡片大小或一個導管或限量的試樣，實驗參數主要為低流速與高空氣交換率，生物膜可以一個傾斜的方式生長。該模型是理想的傳感器監測裝置，適于一般生物膜研究、生物膜冰凍切片、高生物量標本制作、醫用材料及留置醫療器械檢驗評估，尤其可用于創口生物膜模型建立。Goeres等［25］采用該系統評估低流體剪切條件下銅綠假單胞菌生物膜在接近空氣液界面形成生物膜的周期。Kadouri研發的DFR［26］也是一種持續流速生物膜系統，系統中剪切力值設定為最低，培養液可持續更新，在這個系統中的浮游細胞不會發生快速流失而可能停留在好長時間，細菌更加緊密地處于附著和浮游之間一個平衡狀態的生活方式，常作為靜態與標準流室系統之間的方案。

1.2.4 旋碟法(rotating disk/disc reactors) 旋碟法不同于以上兩種方法，它是利用攪拌子攪動培養基，使其處于渦旋狀態而提供剪切力，生物膜載體是由不同材料構成的多個圓形小碟，鑲嵌于該容器的底部或者側壁上，生物膜形成后可以取下觀察處理，可研究多細菌生物膜標本。Schwartz等研究［27］采用該法建立生物膜模型，實驗室評價殺菌劑的療效、生物膜祛除能力及防污材料性能。Cotter等［28］對該模型進行改良以評估嚴格定義溶解氧、流體剪切培養條件下表皮葡萄球菌生物膜形成以及該改良模型是否適于檢測生物膜樣品中的呼吸活性分層情況。

1.2.5 美國疾控中心生物膜反應器(CDC Biofilm reactors) 該生物膜反應器由8個聚丙烯容室構成，分別含有懸于培養液包裹的3個試樣(生物膜生長表面)供細菌粘附，系統剪切力條件設為中高值，培養液持續更新，可于不同時間點取樣，結果可靠且可商業獲得模型［29］。Gilmore 等［30］采用 CDC生物膜系統評估泌尿系材料表面尿垢生物膜的形成。Williams等［31］觀察了表皮葡萄球菌 ATCC 35984在CDC生物膜反應器形成生物膜尤其胞外基質的形成過程。

1.2.6 微型發酵罐 恒化器(chemostat)以恒定的速度流出培養液，使微生物生長繁殖始終低于最快生長速度，為一種微生物連續培養器，這種容器反映的是培養基的化學環境恒定。微型發酵罐(microfermentors)以恒化器為基礎，生物膜在由不同的材料構成的一個可移動的“刮鏟”(spatula)上形成，可設置不同流速的剪切力條件，通過將人體細胞覆蓋于刮鏟而易于轉換成體外小型實驗系統，可進行顯微、遺傳及生化分析，并評估抗生素療效及細菌生物膜形成能力。Tormo等［32］采用該模型建立表皮葡萄球菌生物膜進行基因表達分析。

1.2.7 改良羅賓斯裝置(Modified Robbins Device，MRD)MRD為一種完全混合式循環反應器，其中各個接口(port)沿矩形通道呈線性陣列，每個接口可插入“插頭”(plug)，該成膜載體插頭可方便拆卸并無菌更換，尤其適于模仿喉嚨條件和評價橡膠-氣管-食管假體不同產品的效果［33］。Linton 等［34］采用該模型直接比較表皮葡萄球菌RP62A在硅化玻璃、等離子體條件的玻璃、鈦、不銹鋼和聚四氟乙烯不同材料表面的粘附能力差異。

1.2.8 微流控芯片技術(microfluidic biochips) 微流控芯片技術為一種非侵入性技術，生物芯片嵌入在溫度控制的鋁塊中，具有非接觸的介電傳感器，用于監視生物膜亞細胞組分介質的變化，可敏感地檢測生物膜生長和形成，適于研究細胞群動態變化和定量分析細胞。Richter等［35］采用該技術監測真菌生物膜的動態變化。Gottschamel等［36］則應用該技術測量單細胞多參數。

1.2.9 恒定深度膜發酵罐(constant depth film fer-menter) 生物膜在對聚四氟乙烯(PTFE)插頭上形成，生物膜的生長和深度有限，多余生物膜將被去除以模擬機械生物膜去除如舌效應或牙刷作用結果，尤其適于研究口腔生物膜［37］，檢測載體表面特性對生物膜形成的影響及細菌耐藥性［38，39］。

1.2.10 BioFlux裝置 一種高通量篩選流動生物膜裝置，包括96個獨立的微流通道，以氣動泵供應培養液，每個通道剪切力可實現單獨控制，具有試劑及培養液成本低、高通量篩選、環境條件精確可控，能研究細胞群中單細胞各參數［40］。

1.2.11 環形反應器(annular reactors) 環形反應器主要包括兩個同心圓筒而構建，外層靜態圓筒作為容器壁而內層為旋轉圓筒，剪切力可控，檢測試樣可移除，用于評估抗感染藥物有效性，研究剪切力對生物膜的影響，尤其適于研究水生生物膜(aquatic biofilms)［41］。Paule 等［42］進行改良了一種 Taylor-Couette型流量條件的光合環形旋轉生物反應器(RAB)用于成功建立光合細菌生物膜。

1.2.12 Sorbarod裝置 Sorbarod過濾塞作為生物膜生長載體與培養液灌注的纖維素基質相連，從而構建了偽穩定狀態，設置簡單、可獲得大量生物膜、生長速度可控、可獲得分散細胞標本，適于評估抗生素的長期效果。Hodgson等［43］應用該模型成功建立了生長速度可控的金黃色葡萄球菌生物膜模型用于生化分析。

1.2.13 灌注(膜)生物發酵罐 通過壓力灌注醋酸纖維素膜收集細菌標本，過濾器系改良發酵罐的基底部，過濾器充滿新鮮培養基，新形成的和松散附著的細胞被用過的介質過濾而出，該模型允許增長-率速率可控，粘附的細菌量恒定并與限定的營養濃度成比例，適于評抗細菌及殺真菌效果［44］。

1.3 體外小型實驗系統

1.3.1 概述 體外小型實驗系統為更復雜的模型，包括更多環境參數并考慮自然環境的復雜性和異質性，旨在模擬原位情況或現場條件(in situ conditions)，通常包括數種細菌標本并采用所研究環境中的材料，例如，應用羥基磷灰石和唾液模擬口腔生物膜［45］，或采用人類細胞覆蓋非生物表面以模仿體內情況［46］。理論上，上述兩類開放或密閉模型系統均可轉為體外小型實驗系統。

1.3.2 重組人上皮細胞(reconstituted human epithelia)模型 重組人上皮細胞模型中，細菌生物膜形成于口腔黏膜角質形成細胞頂部，考慮到了一些宿主因素，如受體特異性、人類細胞-細菌生物膜相互作用，常用于口腔生物膜研究［47］。

1.3.3 Zürich 生物膜模型(Zürich oral biofilm-model)Zürich口腔生物膜模型中，細菌生物膜形成于設置在24孔板中羥基磷灰石，為半高通量，可研究細菌群體動態變化及其相同時點的細菌耐藥性，用于研究口腔生物膜［48］。Zürich燒傷生物膜模型(Zürich burn biofilm-model)中，復合微生物生物膜可形成于Dermaplast紗布片上，載體由24孔微量滴定板中一種蛋白膜被覆，研究多細菌微生物生物膜結構，具有高重復性，模仿燒傷生物膜形成，適用于評估藥物抗菌效率［49］。

1.3.4 內皮細胞流動模型 內皮細胞流動模型中，生物膜形成于附著在顯微鏡載玻片、持續培養基灌注的人血管內皮細胞，具有連續流動的營養物質供給，實時倒置熒光顯微鏡觀察成像，可評估剪切力對血管的影響，適于評估生物膜形成及其對血管與瓣膜的動態影響［50］。

1.3.5 氣道上皮細胞模型 氣道上皮細胞置于膠原蛋白涂覆的膜上，從而在氣-液交界面形成生物膜，模擬慢性鼻-鼻竇炎、囊性纖維化和其他生物膜相關的肺部感染［51］。

1.3.6 微流控芯片共培養模型 微流體通道被HeLa細胞被覆，而生物膜在該被覆通道形成，可分析宿主-細菌交互作用，實時監測生物膜形成過程，用于模擬細菌胃腸道定植，分析人類細胞-細菌生物膜的相互作用［52］。

1.4 體外生物膜模型

1.4.1 概述 在體外(in vitro)和體內(in vivo)之間的體外模型(ex vivo models)，該類模型中，機體(通常為豬或鼠)中提取出組織或器官，放置于人工環境進行進一步的分析和試驗。經常被忽視的是，該類模型較體內模型允許存在更多的實驗控制條件，可以為活的實驗對象提供另一種替代以符合倫理標準及實驗，尤其適于成像或分析細菌在既定器官或組織上的定植，如氣管上皮、陰道黏膜、腎臟或牙齒［53～56］，還可用于評估生物膜感染有效治療的不同時間窗［57］。

1.4.2 根管生物膜 提取的牙齒嵌入在硅膩子并予以灌注，同時灌注牙齒表面，該技術可允許成像，適于研究牙科生物膜及感染根管治療［58］。

1.4.3 心臟瓣膜的體外模型 利用離體豬心臟瓣膜，研究細菌和瓣膜組織的初始相互作用，可改良后用于成像(場發射掃描顯微鏡)，適于探討進展性心內膜炎［59］。

1.4.4 陰道黏膜念珠菌病 兔陰道放置在6孔細胞培養板，采用顯微方法評價最優(激光共聚焦掃描)，常用于念珠菌生物膜模型研究［60］。

1.4.5 RWV反應器 能夠生長的三維生物膜結構體系，無泡曝氣、維持細胞的極性、分化和產生細胞外基質，規避傳統單層的局限性，最大限度地減少細胞機械損傷并保持微重力條件，已被用于肺銅綠假單胞菌感染［61］、腸沙門氏菌［62］和致腎盂腎炎大腸桿菌模型［63］研究。

體外生物膜發生裝置是生物膜研究的首要工具，根據研究目的的不同而選擇一個恰當的模型對試驗的順利開展至關重要。就同一個模型來說，實際應用當中仍有許多關鍵參數需要關注或調整，比如選用的菌種、培養基、培養溫度、流速大小、生物膜形成表面的材料性質等。由于體外模型僅提供簡單的環境條件，應當采取恰當的體內模型進一步驗證體外模型研究結果，從而為而后轉化為更高級生物體或臨床應用創造條件。

2 體內細菌生物膜模型

2.1 概述 過去數十年中，為了克服應用哺乳動物模型的實際困難，通常選擇非哺乳動物模型用于研究目的，如果蠅或斑馬魚，其適于研究宿主-微生物相互作用及免疫系統反應，尤其與生物膜定植于腸道相關的研究［64］。隨著研究的深入，大量動物模型開始應用于研究，包括小鼠、兔、貓、豬及猴等。依據動物類型大體分為非哺乳動物模型(non-mammalian models)與哺乳動物模型(mammalian models)兩大類，后者又可分為組織相關生物膜模型(tissue-associated biofilm models)與植入物相關感染模型(in vivo models of device-related infections)，其中組織相關生物膜模型包括肺感染、泌尿道感染、消化道感染、創口感染、感染性心內膜炎、耳鼻喉感染、口腔感染及其他生物膜相關感染模型，簡要回顧如下。

2.2 非哺乳動物模型 Benghezal等［65］基于四膜蟲和肺炎克雷伯菌細胞的相互作用，設計了一個簡單的替代宿主模型(四膜蟲生物膜模型)用于檢測毒力及發現抗毒性分子，篩選出小分子庫并鑒定了數個毒力抑制劑，進而在小鼠肺炎模型中證實抗毒力分子通過減少在肺部的細菌負荷發揮肺炎克雷伯氏菌和銅綠假單胞菌的抗菌活性。Sandstr?m等［66］則建立棘阿米巴生物膜模型，研究宿主與細菌相互作用并輔助研發新藥。Kounatidis等［67］利用果蠅模型研究先天免疫系統對感染的防御作用。Kanther等［68］以斑馬魚模型進行體內成像及遺傳學分析，探討宿主-細菌相互作用。

2.3 哺乳動物模型

2.3.1 組織相關生物膜模型 ①肺感染模型:囊性纖維化(cysticfibrosis)肺部感染為臨床診治難點，相關生物膜模型包括瓊脂珠為基礎的感染模型(agarbead based infection model，大鼠、小鼠、貓、豚鼠和猴子)、海藻藻酸鹽微球感染(seaweed alginate microsphere infection，大鼠、小鼠、豚鼠)、瓊脂珠為基礎的模型(agar-bead based model，豬)及CF模型(CFTR基因-/-小鼠，豬、小鼠、雪貂)四類。如 Cash等［69］以采用氣管內接種的沉浸在瓊脂細菌，通過組織學檢測證實成功建立了銅綠假單胞菌慢性呼吸道感染大鼠模型。Clarke等［70］通過基因敲除技術靶向剔除小鼠CFTR基因(CFTR-/-)建立囊性纖維化模型，進一步研究證實該模型小鼠氯離子轉運異常，從而預測人類CF上皮細胞改變。②泌尿道感染模型:目前有小鼠膀胱炎模型及慢性膀胱炎的大鼠模型。如Ozok等［71］通過經尿道膀胱灌注大腸桿菌，經過尿液細菌計數及膀胱、前列腺組織切片檢測證實成功建立慢性膀胱炎大鼠模型。Blango等［72］則采用麻醉下經尿道灌注細菌懸液，經膀胱組織切片證實成功建立小鼠膀胱炎模型。③創口感染模型:包括針劃傷/皮膚擦傷耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染小鼠模型、傷口耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染小鼠模型、切除傷口金黃葡萄球菌感染小鼠模型、缺血創面葡萄球菌感染大鼠模型、皮膚傷口愈合葡萄球菌感染兔模型、皮膚傷口金黃葡萄球菌感染豬模型、糖尿病足傷口脆弱類桿菌或產氣莢膜梭菌感染小鼠模型。如Mastropaolo等［73］采用皮下注射混合大腸桿菌、脆弱擬桿菌及產氣莢膜梭菌菌懸液，以細菌計數、血象變化證實成功建立糖尿病足傷口感染小鼠模型。Nakagami等［74］采用皮內、肌內注射和局部接種銅綠假單胞菌菌懸液，經組織學檢測證實成功建立缺血創面感染模型。④口腔感染模型:包括變形鏈球菌感染實驗倉鼠齲模型、變形鏈球菌感染囊性纖維化小鼠模型及牙齦卟啉單胞菌感染牙周病大鼠模型。如經過洗脫期后，Bainbridge等［75］采用微生物菌懸液灌胃，經PCR檢測口腔唾液標本中細菌DNA證實牙齦卟啉單胞菌的定植，從而成功建立牙齦卟啉單胞菌感染牙周病大鼠模型。

2.3.2 植入物相關感染模型 ①血管導管生物膜感染模型:主要包括中心靜脈導管(CVC)白色念珠菌/金黃色葡萄球菌/表皮葡萄球菌感染小鼠或兔模型、完全植入式靜脈輸液港(TIVAP)金黃色葡萄球菌/表皮葡萄球菌/銅綠假單胞菌/大腸桿菌感染兔模型2大類。如Chauhan等［76］采用兔背側中線植入TIVAP，繼而通過外置Huber接種菌懸液，采用生物發光信號結合圖像分析證實成功建立感染兔模型。②尿路導管生物膜感染模型:主要包括膀胱的玻璃珠大腸桿菌感染大鼠模型、膀胱(手術)導管片銅綠假單胞菌/大腸桿菌感染小鼠或大鼠模型、膀胱(非手術)導管片奇異變形桿菌/銅綠假單胞菌感染/大腸桿菌兔/鼠模型、外導尿管大腸桿菌兔模型。如Hachem等［77］通過尿道口接種鏈霉素耐藥大腸桿菌，通過對尿液、尿道組織切片及導管電鏡檢測證實成功建立大腸桿菌生物膜感染模型。③骨科植入物生物膜感染模型:涉及脛骨植入物(兔模型)、脛骨電極植入(兔模型)、骨和金屬螺釘(兔模型)、脊柱裝置植入(兔模型)、脛骨鈦絲/不銹鋼針植入、脛骨骨水泥、股管圓柱形裝置植入(狗模型)、髓內釘(狗模型)、骨折固定不銹鋼板(羊模型)相關感染模型。如Williams等［78］采用體外耐甲氧西林金黃色葡萄球菌在CDC反應器成膜，繼而將其放置在并置的羊脛骨近端內側，在赤裸的皮質表面剝離骨膜，并隨后由一個模擬的骨折固定板，經過熒光染色及組織切片證實成功建立生物膜植入相關的骨髓炎羊模型。

2.4 體內生物膜相關感染模型的陷阱 針對每類感染性疾病已經研發了大量體內模型用于探討細菌粘附、評估不同材料表面結構、開發預防或治療策略，正如大量用于研究CVC相關感染體內模型一樣［79］。因此，沒有關于某種模型就能回答具體問題的金標準，這取決于宿主免疫系統、生物材料大小及表面結構以及環境因素。這些模型為研究者提供各種各樣的選擇，然而，需要就使用相同的模型使研究標準化需要協調一致的努力(就動物的品系、細菌接種的路徑及劑量等)，以此研究者方可采用相同的模型，進而比較其研究結果。

綜上，針對不同類型對細菌生物膜感染已經研發出多種細菌生物膜感染模型，不同模型具有其優缺點，可結合研究所需選擇相應模型。然而，就完全模擬臨床感染現況而言，尚未有滿意的實驗模型。盡可能完全模擬體內感染情況及動物體內細菌生物膜模型標準化將為今后細菌生物膜感染模型的研究重點。

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