Исследование морфо-функциональной реакции бактерий на различные воздействия с использованием атомно-силовой микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат биологических наук Васильченко, Алексей Сергеевич

• Васильченко, Алексей Сергеевич
• кандидат биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Васильченко, Алексей Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1 Обзор литературы

1 Методы сканирующей зондовой микроскопии

1.1 Атомно-силовая микроскопия

1.2 Сканирующая зондовая микроскопия в исследовании живых систем

1.2.1 Атомно-силовая микроскопия эукариот

1.2.2 Атомно-силовая микроскопия прокариот

Глава 2 Материалы и методы исследований

2.1 Общая характеристика модельных объектов исследования

2.2 Общая характеристика исследуемых факторов

2.2.1 Относительная влажность среды

2.2.2 Углеродные наноматериалы

2.2.3 Антибиотики (3-лактамной группы

2.2.4 Катионные антимикробные пептиды

2.3 Исследование морфологических свойств бактериальных клеток

посредством атомно-силовой микроскопии

2.4. Исследование механических свойств бактериальных клеток

посредством атомно-силовой микроскопии

Глава 3 Определение оптимальных условий для изучения морфологических и механических параметров бактерий посредством

атомно-силовой микроскопии

3.1 Морфологические параметры модельных микроорганизмов при различной относительной влажности среды

3.2 Подготовка атомно-силового микроскопа к исследованию механических свойств бактериальных клеток

3.3 Механические параметры модельных микроорганизмов при различной относительной влажности среды

Глава 4 Использование атомно-силовой микроскопии для исследования характера и последствий контакта бактериальных клеток с углеродными наноматериалами

4.1 Исследование морфофункциональной реакции бактерий на воздействие углеродных нанотрубок и нановолокон

4.2 Исследование морфо-функциональной реакции бактерий на воздействие

СбО-фуллерена и его функционализированных производных

Глава 5 Использование атомно-силовой микроскопии для оценки морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на воздействие антибиотиков микробного и животного происхождения...

5.1 Исследование морфо-функциональной реакции бактерий на воздействие ампициллина

5.2 Сравнительное исследование морфо-функциональной реакции бактерий

на воздействие магаинина 2 и экстракта тромбоцитов человека

Заключение

Выводы

Список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование морфо-функциональной реакции бактерий на различные воздействия с использованием атомно-силовой микроскопии»

Введение

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Микроскопические методы исследования первоначально явились условием для возникновения микробиологии [1], а в дальнейшем продолжали играть важную роль в становлении и развитии данного раздела наук о жизни. Так использование световой микроскопии позволило получить представления о разнообразии микроорганизмов в организме человека и природных экосистемах, а также выделить среди них основные варианты с типичными морфологическими и тинкториальными характеристиками. Следующим существенным прорывом в данном направлении явилось создание электронного микроскопа [2] с использованием которого было описано тонкое строение микробных клеток [3], обозначаемое термином «ультраструктура». Последние же достижения в этой области связаны с созданием туннельного микроскопа [4], ознаменовавшего возникновение принципиально нового метода микроскопических исследований - сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Среди спектра методов СЗМ наиболее привлекательным для проведения микробиологических исследований является атомно-силовая микроскопия - АСМ [5], важным преимуществом которой является нетребовательность к электропроводности исследуемых образцов. При этом в основе АСМ лежит регистрация силового взаимодействия между поверхностью исследуемого образца и наноразмерным острием, располагающимся на конце упругой консоли (кантилевера). Соответственно, отслеживание частоты и фазы колебаний кантилевера ведет к получению информации об изменении силы взаимодействия, а на ее основе - о трехмерной геометрии поверхности с нанометровым пространственным разрешением, а также механических свойствах исследуемого объекта.

Указанные возможности позволили АСМ к началу XXI века занять существенную нишу в практике микробиологических исследований [6, 7]. В частности, с ее использованием стало возможным изучение морфофункциональных особенностей одиночных бактериальных клеток [8, 9] как в физиологически активном состоянии [10], так и при воздействии различных факторов [11,12]. При этом в одних случаях АСМ существенно дополняет другие методы микробиологического исследования, а в других -позволяет получать уникальную информацию о свойствах анализируемых объектов. С другой стороны, накапливающийся массив данных по этому вопросу свидетельствует о возможных ограничениях или искажениях результатов АСМ [13].

Сказанное позволяет рассматривать использование АСМ для исследования механизмов и последствий воздействия различных факторов биогенной и абиогенной природы на микробные клетки как актуальное направление развития современных микробиологических методов исследования. Одновременно прогресс в данном направлении предполагает необходимость оптимизации методических подходов к проведению атомно-силовой микроскопии микробиологических объектов.

Цель работы - исследование морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на различные абиогенные и биотические воздействия с использованием метода атомно-силовой микроскопии.

Задачи исследования

1. Стандартизация методических подходов к исследованию морфологических и механических характеристик бактериальных клеток с использованием атомно-силовой микроскопии.

2. Использование атомно-силовой микроскопии для исследования характера и последствий контакта бактериальных клеток с углеродными наноматериалами.

3. Использование атомно-силовой микроскопии для оценки морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на воздействие антибиотиков микробного и животного происхождения.

Научная новизна. Установлена вариативность морфологических и механических свойств бактериальных клеток при изменении относительной влажности окружающей среды (о.в.), при которой осуществляется подготовка препаратов для атомно-силовой микроскопии. Продемонстрирована относительная стабильность регистрируемых параметров грамположительного микроорганизма Bacillus cereus в широком диапазоне значений о.в., в то время как грамотрицательный микроорганизм Escherichia coli характеризуется выраженной реакцией размерных характеристик, шероховатости поверхности и механических свойств при изменении данного параметра. Определены диапазоны значений о.в., позволяющие получать воспроизводимые значения морфо-функциональных характеристик бактериальных клеток при проведении АСМ. Обосновано использование биополимерных пленок на основе агарозы в качестве стандарта эластичности при подготовке атомно-силового микроскопа к исследованию упруго-механических свойств бактериальных клеток.

С использованием АСМ визуализирован характер контакта бактериальных клеток с широким спектром углеродных наноматериалов, представленных одно- и многостенными нанотрубками, нановолокнами и СбО-фуллеренами, в том числе функционализированных различными химическими группировками (аддендами). Показано, что нанотрубки и нановолокна не имеют однозначной ориентации к бактериальной поверхности и не ведут к потере внутриклеточного содержимого, что регистрируется только в случае присутствия в их составе значительных количеств технологических (металлических) примесей. Установлено, что модификация СбО-фуллеренов катионоидными, но не анионоидными аддендами существенно повышает степень их сродства к бактериальной

поверхности, предположительно определяемого электростатическим взаимодействием между данными объектами.

С использованием АСМ оценена морфо-функциональная реакция бактериальных клеток с различным типом строения клеточной стенки на воздействие антибиотиков микробного и животного происхождения. При воздействии ампициллина зафиксировано формирование выраженной гетерогенности морфологических и механических свойств популяций Е. coli и В. cereus, в том числе проявляющихся в нарушении процессов септирования и выраженной дезорганизации поверхностных клеточных структур.

Впервые методом АСМ проведен сравнительный анализ эффектов магаинина 2 и экстракта тромбоцитов человека в отношении морфо-функциональных характеристик модельных микроорганизмов. Значительное сходство результатов действия названных антибиотиков животного происхождения на бактериальные клетки, оцененное с использованием АСМ, позволило отнести их к классу поро-формирующих катионных антимикробных пептидов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Обоснована необходимость контроля относительной влажности среды при подготовке препаратов бактериальных клеток для исследования методом атомно-силовой микроскопии. Предложенная инкубация образцов при относительной влажности 93 % позволяет минимизировать влияние процесса дегидратации на морфологические и механические параметры клеток, что наиболее значимо для грамотрицательных микроорганизмов.

Разработан алгоритм калибровки атомно-силового микроскопа для исследования упруго-механических свойств бактериальных клеток с использованием в качестве внутреннего стандарта эластичности полимерных пленок с содержанием 2 - 4% агарозы, приготовленных при контролируемых значениях о.в.

Полученные посредством ACM данные о связи между морфологической организацией, характером функционализации углеродных наноматериалов и наличием обусловленных ими повреждений бактериальных клеток могут быть использованы при оценке потенциальной биотоксичности или антибактериальной активности подобных веществ.

Для оценки методом АСМ известных и вновь синтезируемых соединений, направленных на нарушение синтеза пептидогликана, рекомендовано использование грамположительных микроорганизмов. В свою очередь грамотрицательные бактерии представляются адекватными модельными объектами при оценке посредством АСМ биологической активности различных мембраноповреждаюгцих факторов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Воспроизводимый анализ морфологических и механических свойств бактериальных клеток с использованием атомно-силовой микроскопии требует стандартизации процедуры пробоподготовки исследуемых препаратов с учетом относительной влажности среды, а также калибровки микроскопа с использованием пленок на основе различных концентраций агарозы.

2. Использование атомно-силовой микроскопии демонстрирует вариативный характер контакта углеродных нанотрубок с поверхностью бактериальных клеток, интенсивное повреждение микроорганизмов присутствующими в препаратах углеродных наноматериалов технологическими примесями, а также выраженное сродство к бактериальной поверхности катионоидного, но не анионоидного производного СбО-фуллерена.

3. Атомно-силовая микроскопия свидетельствует о существовании межвидовых особенностей и внутрипопуляционной гетерогенности реагирования микроорганизмов на воздействие ампициллина и катионных антимикробных пептидов животного происхождения.

Связь работы с научными программами и собственный вклад автора. Исследования выполнены при частичной финансовой поддержке Аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 - 2010 годы)» (проект № 2.1.1/3770 «Оценка биологических эффектов углеродных наноматериалов методами биолюминесцентного анализа»), а также гранта РФФИ 08-04-13726 офи-ц «Разработка биолюминесцентной технологии количественного определения катионных антимикробных пептидов в биологических субстратах».

Научные положения и выводы диссертации полностью базируются на результатах собственных исследований автора.

Апробация работы и публикации. Отдельные фрагменты работы доложены и обсуждены на XXII Российской конференции по электронной микроскопии (Москва, 2008), Российской конференции с международным участием «Физиология и генетика микроорганизмов в природных и экспериментальных системах» (Москва, 2009), V Всероссийской конференции молодых ученых «Стратегия взаимодействия микроорганизмов и растений с окружающей средой» (Саратов, 2010), I Всероссийской с международным участием школе-конференции молодых учёных «Современные проблемы микробиологии, иммунологии и биотехнологии» (Пермь, 2011).

По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 2 в зарубежной печати.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов и списка литературы из 185 наименований отечественных и зарубежных авторов.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Васильченко, Алексей Сергеевич

выводы

1. Выявлена выраженная чувствительность морфологических и механических свойств клеток грамотрицательного микроорганизма Escherichia coli к изменениям относительной влажности (о.в.), что явилось основанием для стандартизации данного параметра на уровне 93% при подготовке препаратов для атомно-силовой микроскопии (АСМ). В свою очередь относительная стабильность морфологических и механических свойств клеток грамположительного микроорганизма Bacillus cereus при изменении относительной влажности позволила проводить подготовку препаратов для АСМ в диапазоне о.в. 75-93 %.

2. Обосновано использование стандарта эластичности при проведении исследования механических свойств биологических объектов, в качестве которой предложены пленки раствора агарозы различной плотности

3. С использованием АСМ визуализирован характер контакта микроорганизмов с углеродными нанотрубками и наново локнами, заключающийся в их вероятностном расположении относительно клеточной поверхности. Выраженные изменения структуры микробных клеток с признаками излития внутриклеточного содержимого зафиксировано только при их взаимодействии с морфологически отличными от нанотрубок частицами, относящиеся к металлическим технологическим примесям.

4. Показано, что модификация СбО-фуллеренов катионоидными аддендами повышает степень их сродства к наружной мембране грамотрицательных бактерий, что с использованием АСМ визуализируется как формирование наноразмерных кластеров на поверхности бактериальных клеток.

5. Методом АСМ зафиксировано формирование гетерогенности морфологических и механических свойств популяций Escherichia coli и

Bacillus cereus при воздействии ампициллина. Показано, что у грамотрицательных бактерий это ведет к элонгации клеток и появлению

99 аномально удлиненных форм с признаками нарушения септирования, а у грамположительных микроорганизмов проявляется в увеличении поперечного сечения клеток с обусловленной действием антибиотика выраженной дезорганизацией поверхностных структур.

6. С использованием АСМ визуализированы пороподобные повреждения наружной мембраны грамотрицательных бактерий при воздействии магаинина 2 и экстракта тромбоцитов человека, что позволило констатировать существенное сходство механизмов биологической активности данных катионных антимикробных пептидов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Зондовая микроскопия является относительно новым инструментом визуализации поверхности с чрезвычайно высоким разрешением, за разработку которого Герд Карл Бинниг и Генрих Рорер были удостоены Нобелевской премии по физике за 1986 год. Положенный в основу данного метода принцип исследования поверхности посредством зонда, не только обеспечил возможность изучения различных структур в нанометровом диапазоне, но и заложил потенциал для возможности прецизионного тестирования механических, электрических, магнитных и других характеристик объекта. В результате уже к началу XXI века спектр различных вариантов зондовой микроскопии включал более 50 видов [173], ориентированных на решение различных исследовательских задач в нанотехнике и нанотехнологиях [174].

Практически сразу после разработки зондовой микроскопии началось ее использование и для исследования биологических объектов (первое доступное сообщение по данному вопросу датировано 1985 и связано с визуализацией частиц бактериофагов [37]). При этом среди разнообразия вариантов исследовательских методов наибольшее распространение получила атомно-силовая микроскопия (АСМ), позволяющая изучать строение и функциональные характеристики молекул и клеток в условиях, максимально приближенных к таковым в естественных условиях. В полной мере сказанное относится и к миру микроорганизмов, где опыт использования АСМ, зарекомендовал себя как адекватный исследуемым объектам и поставленным целям способ исследования [6,174,175]. В тоже время, накапливающийся массив данных по этому вопросу свидетельствует о необходимости дальнейших шагов по оптимизации методических подходов к исследованию бактериальных клеток и воздействию на них факторов и веществ с малоизученными свойствами.

Сказанное определило актуальность проведенного исследования, целью которого стало исследование морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на различные абиогенные и биотические воздействия с использованием метода атомно-силовой микроскопии.

Для достижения данной цели были поставлены и последовательно решены следующие задачи: 1) стандартизованы методические подходы к исследованию морфологических и механических характеристик бактериальных клеток с использованием атомно-силовой микроскопии; 2) осуществлено использование атомно-силовой микроскопии для исследования характера и последствий контакта бактериальных клеток с углеродными наноматериалами; 3) проведено использование атомно-силовой микроскопии для оценки морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на воздействие антибиотиков микробного и животного происхождения.

Первым важным результатом проведенного исследования стала демонстрация того, что воспроизводимый анализ морфологических и механических свойств бактериальных клеток с использованием атомно-силовой микроскопии требует стандартизации процедуры пробоподготовки исследуемых препаратов с учетом относительной влажности среды, а также калибровки микроскопа с использованием пленок на основе различных концентраций агарозы.

Проведенное посредством АСМ исследование зафиксировало значимое изменение морфологических параметров модельных микроорганизмов при различных значениях относительной влажности среды (о.в.). При этом общим моментом как для грамотрицательных, так и для грамположительных бактерий стало снижение их размерных характеристик при о.в. 65 % . На этом фоне исследование ультрастуктуры поверхности бактериальных клеток, оцениваемое параметром шероховатости, позволило говорить о большей чувствительности грамотрицательных микроорганизмов, которые уже при снижении о.в. до 84 % и ниже значимо изменяются. Наконец механические свойства бактериальных клеток при различных условиях пробоподготовки

91 также оказывались неоднородными, что, с одной стороны, вновь демонстрировало зависимость итоговых упругих свойств микроорганизмов от уровня о.в. среды, а с другой, различный характер реагирования на подобное воздействие грамотрицательных и грамположительных микробных клеток.

Обсуждая полученные результаты, следует связать их с особенностями экологии грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. В полной мере сказанное может быть проиллюстрировано на примере почвенных биотопов, водный режим которых характеризуется относительной нестабильностью [176]. В этой связи почвенная микробиота оказывается большей частью представленной грамположительными микроорганизмами, в то время как грамотрицательные бактерии являются доминирующим типом клеток в средах с высоким уровнем о.в.[177].

Что касается прикладного значения полученных результатов, то он подтверждает известные данные о возможности изменения в воздушной среде морфологии и упругих свойств бактериальных клеток в процессе их подготовки к АСМ-исследованию [10,12,64,65], тем самым требуя стандартизации пробоподготовки образцов для подобного анализа.

Известные способы минимизации дегидратации бактериальных клеток сводятся к сокращению времени затрачиваемое на исследование одного препарата [12,65,80,81,178], однако подобный подход в различных климатических условиях не снижает вероятность варьирования результатов однотипных АСМ-исследований. Предлагаемая же в данной работе процедура пробоподготовки бактериальных клеток в условиях контролируемых значений относительной влажности среды, позволяет получать воспроизводимые результаты АСМ-исследования микроорганизмов вне зависимости от внешних условий.

Возвращаясь к вопросу исследования механических свойств бактериальных клеток, следует отметить, что результат подобного исследования во многом определяется состоянием и возможностями

92 технических средств измерений (СИ), к которым относится и атомно-силовой микроскоп (госреестр № 46918-11). В этой связи актуальным представляется разработка простых и воспроизводимых способов подготовки АСМ к проведению силовой спектроскопии бактериальных клеток, среди которых, наиболее простое решение связано с использованием референс-материалов [128,129]. В данной работе в качестве подобного тестового образца для биологических исследований предложены биополимерные пленки с различными концентрациями агарозы, основанием для чего стали два ключевых момента. Так, во-первых, определенные упругие свойства полимерных агарозных пленок находятся в характерном для бактерий диапазоне значений [12, 98, 105,]. Во-вторых, их итоговые упругие свойства оказываются зависимыми от условий приготовления, в частности от о.в. среды, что соответствовало описанным выше закономерностям реагирования целых бактериальных клеток. Сказанное свидетельствует в пользу адекватность использования агарозных пленок для тестирования и настройки АСМ при дальнейшем исследовании механических свойств бактериальных клеток.

Подготовленные таким образом препараты и откалиброванный атомно-силовой микроскоп в последующей работе использовались для изучения морфо-функциональной реакции бактериальных клеток на воздействие веществ абиогенного происхождения, в качестве которых выступили различные по морфологической организации и характеру функционализации углеродные наноматериалы (УНМ). Интерес к данной группе соединений в настоящее время определяется уникальными физико-химическими свойствами УНМ, делающими их высоковостребованными при создании различных устройств и материалов [160].

Вместе с тем, расширение областей применения УНМ может стать причиной их неконтролируемого поступления в различные экосистемы с непредсказуемыми последствиями. В этой связи актуальным представляется разработка достаточно недорогих и оперативных методов токсикологической экспертизы подобных наноразмерных структур.

Результаты проведенного АСМ-исследования показали, что высокоочищенные от технологических примесей препараты нанотрубок и нановолокон формируют разнообразные варианты контактов с поверхностными структурами модельных микроорганизмов. При этом морфологические параметры бактериальных клеток не имели значимых различий с интактными клеткам, что позволяет оценивать исследованные образцы как биологически инертные. В свою очередь, взаимодействие бактерий с препаратом нанотрубок, содержащим большое количество технологических металлических примесей, вело к наблюдаемым посредством АСМ их интенсивной адсорбции на поверхности микробных клеток с последующим нарушением целостности барьерных структур. При этом полученные данные хорошо соотносятся с представлениями о значимой роли частиц технологических примесей ассоциированных с препаратами нанотрубок в развитии токсических эффектов данной группы УНМ [179,180].

Другим исследованным классом углеродных наноматериалов, представляющих интерес для их использования в медико-биологической практике, явились производные СбО-фуллерена. При этом благодаря достижениям в области химического синтеза стало возможным присоединение к фуллереновому каркасу различных функционализирующих групп (аддендов), существенно повышающих растворимость подобных соединений, а также сообщающих им иные оригинальные свойства [146].

В частности, использование атомно-силовой микроскопии для оценки биологической активности различных производных СбО-фуллерена позволило связать возникающие в отношении модельных микроорганизмов эффекты с физико-химическими свойствами препаратов данных УНМ. Так воздействие на бактериальные клетки СбО-фуллерена и его карбоксипроизводного не выявила значимых изменений регистрируемых параметров клеток. Напротив, обработка бактериальных клеток

94 аминопроизводным СбО-фуллерена демонстрирующего свойства катионоидные свойства вело к его интенсивному взаимодействию с клетками E.coli и визуализировалось АСМ как образование кластеров из наночастиц на бактериальной поверхности.

Таким образом, результаты проведенных исследований позволили определить основное преимущество АСМ при оценке токсических свойств УНМ, в качестве которого можно назвать возможность визуализации как самого модельного объекта, так и оцениваемого фактора, а также последствий подобного воздействия, связывая, таким образом, морфо-функциональную реакцию бактериальной клетки с ее непосредственной причиной in situ. Наиболее близким к АСМ методом при решении подобных задач оказывается электронная микроскопия [163-165], которая, в тоже время, подразумевает более жесткие условия пробоподготовки образцов, ведущих к потенциальным артефактам. В этой ситуации АСМ оказывается более естественным способом исследования бактериальных клеток, предоставляющая также возможность изучения их упруго-механических свойств.

Третий фрагмент проведенного исследования был посвящен использованию АСМ при оценки эффектов антибиотиков, различных как по химическому строению, так и по механизму антибактериального действия.

Первым из них стал ампициллин - полусинтетический (3-лактамный антибиотик, используемый в терапии бактериальных инфекций уже несколько десятков лет [181]. Не смотря на кажущуюся очевидность механизмов его действия на бактериальные клетки-мишени, в данном исследовании с использованием ампициллина было расширенно представление о механизмах биологической активности названного антибиотика, в частности, определяемых действием его субингибиторных концентраций.

Основным результатом, полученных при АСМ-исследовании обработанных ампициллином грамположительных и грамотрицательных

95 бактериальных клеток, явилось выявление выраженной гетерогенности бактериальной популяции. Так интересным проявлением эффекта субингибиторных концентраций ампициллина в отношении E.coli стало появление в популяции аномально удлиненных форм клеток, что может объясняться преимущественным взаимодействием данного антибиотика с пенициллинсвязывающими белками 3 типа. Что в крайней степени проявления вело к потере внутриклеточного содержимого. В случае грамположительных микроорганизмов воздействие субингибиторных концентраций ампициллина вело к не менее выраженной гетерогенности популяции, при этом характер изменений морфологических и механических свойств B.cereus, позволил констатировать существенное нарушение трехмерной структуры пептидогликана клеточной стенки.

Сходные эффекты описывались ранее [11, 149], однако данное исследование проведенное с привлечением уникальных возможностей АСМ позволило, с одной стороны уточнить детали биологического действия Р-лактамных антибиотиков на клетки грамотрицательных и грамположительных бактерий, а с другой - оценить возможность использования ампициллина в качестве модельного фактора при АСМ-исследовании. Одновременно, полученные результаты позволяют констатировать, что грамположительные микроорганизмы являются более чувствительными к воздействию р-лактамных антибиотиков, что в свою очередь определяет адекватность их использования для АСМ-тестирования факторов потенциально воздействующих на пептидогликановую часть клеточной стенки.

Второй группой биогенных факторов, использованной для исследования морфо-функциональных реакций бактерий на подобное воздействие, стали катионные антимикробные пептиды (КАМП). При этом использованный экспериментальный подход опирался на существующую практику исследования особенностей действия новых факторов в сравнении с веществами, механизмы биологической активности которых хорошо изучены

96

86, 113]. В частности, для исследования механизма биологической активности пока еще относительно слабо изученного препарата экстракта тромбоцитов человека [150,172] в качестве вещества сравнения использовался магаинин 2 [170,171], особенности действия которого на грамотрицательные бактерии к настоящему времени хорошо охарактеризованы, в том числе и с использованием АСМ [114].

Проведение собственно АСМ-исследования позволило констатировать существенное сходство эффектов магаинина 2 и ЭТЧ, заключающиеся в уплощении апикальных частей бактериальных клеток E.coli, а также возникновении пороподобных повреждений поверхности их наружной мембраны. Сказанное позволило в значительной степени уподобить механизм действия исследованных антибиотиков животного происхождения, отнеся их к единому классу пороформирующих катионных антимикробных пептидов. В свою очередь использование в данной работе в качестве модельных объектов грамположительных бактерий не позволило зафиксировать каких-либо выявляемых посредством АСМ особенностей действия названных КАМП. Тем не менее, порядка 60-70 % обработанных ими клеток визуализировались с выраженными морфологическими повреждениями. Таким образом, в случае грамположительных микроорганизмов атомно-силовая микроскопия оказалась только инструментом оценки общей бактерицидности препаратов с мембранотропным действием, но без возможности детализации механизмов их биологической активности.

В целом, подводя итог проведенному исследованию, следует подчеркнуть три ключевых момента: 1) для воспроизводимого анализ морфологических и механических свойств бактериальных клеток с использованием атомно-силовой микроскопии требуется стандартизация процедуры пробоподготовки исследуемых препаратов с учетом относительной влажности среды, а также калибровка микроскопа с использованием пленок на основе различных концентраций агарозы; 2) с

97 использованием атомно-силовой микроскопии продемонстрирован вариативный характер контакта углеродных нанотрубок с поверхностью бактериальных клеток, интенсивное повреждение микроорганизмов присутствующими в препаратах углеродных наноматериалов технологическими примесями, а также выраженное сродство к бактериальной поверхности катионоидного, но не анионоидного производного СбО-фуллерена; 3) использование атомно-силовой микроскопии позволило констатировать существование межвидовых особенностей и внутрипопуляционной гетерогенности реагирования микроорганизмов на воздействие ампициллина и катионных антимикробных пептидов животного происхождения.

Сказанное позволяет оптимизировать процедуру АСМ-исследования микробиологических объектов, а также рекомендовать расширенное использование данного метода в системе оценки биологической активности наноматериалов и исследовании механизма действия новых веществ антибиотической направленности. Одновременно полученные результаты создают основу для дальнейшего расширения сферы использования АСМ в микробиологии, перспективными направлениями использования которого представляются изучение морфо-функциональных характеристик микроорганизмов в естественных условиях обитания [182], а также переход от микробиологии сообществ к микробиологии единичных клеток [183-185]. 4

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Васильченко, Алексей Сергеевич, 2012 год

Список использованной литературы

1. Шлегель Г.Г. История микробиологии: Перевод с немецкого. — М: изд-во УРСС, 2002. — 304 с.

2. Knoll М. Das Elektronenmikroskop. (The electron microscope) / Knoll M., Ruska E. HZ. Physik. - V.78. - P. 318-339.

3. Kruger D.H. Helmut Ruska and the visualisation of viruses / Kruger D.H., Schneck P., Gelderblom H.R. // The Lancet. - V.355. - № 9216. - P. 1713 -1717.

4. Binnig G., Rohrer H., Gerber C., Weibel E. Surface studies by scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. Lett. - 1982. - V. 49. - № 1. - P.57

— 61

5. Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch. Atomic Force Microscope // Phys.Rev.Lett. - 1986. - V. 56. - № 9. - P. 930-933.

6. Ignatov S. G. Atomic force microscopy for nano analysis of bacteria // Canadian Biological Colloquium. Moscow. - 2004. - P. 79.

7. Dorobantu L. S. Application of atomic force microscopy in bacterial research / Dorobantu L. S., Gray // Scanning. - 2010,- V. 32 - №. 2, P. 74-96.

8. Butt H.-J. Imaging cells with the atomic force microscope / Butt H.-J., Wolff E. K., Gould A.S., Dixon В., Northern , Peterson C.M., Hansma P.K. // J.Struc.Biol. - 1990. - V.105. - P. 54-61.

9. Stukalov O. Use of atomic force microscopy and transmission electron microscopy for correlative studies of bacterial capsules / Stukalov O. A. Korenevsky, T.J. Beveridge, J.R. Dutcher // Appl. Environ. Microbiol. - 2008. -V.74. -№.17. - P.5457-5465.

10. Bolshakova A.V. Comparative studies of bacteria with an atomic force microscopy operating in different modes / Bolshakova A.V., Kiselyovaa O.I., Filonova A.S., Frolova O.Yu, Lyubchenko Y.L., Yaminsky I.V. // Ultramicroscopy. - 2001. - V. 86. -№. 1-2. - P. 121-128

11. Braga P. С. Atomic force microscopy: application to investigation of Escherichia coli morphology before and after exposure to cefodizime / Braga P. C. Ricci D. // Antimicrobial agents and chemotherapy. 1998. - V. 42 -№. 1 -P. 18-22.

12. Eaton P. J. Atomic force microscopy study of the antibacterial effects of chitosans on Escherichia coli and Staphylococcus aureus / Eaton P. Fernandes J., Pereira E., Pintado M., Xaviermalcata F. // Ultramicroscopy. 2008. - V. 108 -№. 10-P. 1128-1134.

13. Eaton P. Atomic force microscopy / Eaton P., West P. - New York: Oxford University Press. - 2010. - P. 248.

14. Young R. The Topografmer: an instrument for measuring surface microtopography / Young R., Ward J., Scire F. // Rev. Sci. Instrum. - 1972. -V.43.-P. 999-1011.

15. Singe E. H. A suggested method for extending microscopic resolution into the ultramicroscopic region // Phill. Mag. - 1928. - V.6. - № 35. - P. 356-362.

16. Ash E. A. Super-resolution Aperture Scanning Microscope / Ash E. A., Nicholls G. //Nature. - 1972. - № 237. - P. - 510-512.

17. Lewis A. Development of a 500 A spatial resolution light microscope: I. light is efficiently transmitted through У16 diameter apertures / Lewis A., Isaacson M., Harootunian A. et al. // Ultramicroscopy. - 1984. - V.13. - № 3. - P. 227-231.

18. Pohl D. W. Optical stethoscopy: image recording with resolution A/20 / Pohl D. W, Denk W., Lanz M. // Appl. Phys. Lett. - 1984.-doi: 10.1063/1.94865.

19. Дряхлушин В.Ф. Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия и ближнепольные оптические зонды: свойства, изготовление и контроль параметров / Дряхлушин В.Ф., Вейко В. П., Вознесенский Н. Б. // Квант. Электроника. - 2007. - Т.37. - № 2. - С. 193—203.

20. Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. -Н.Новгород. - 2004. - С. 114.

21. Fantner G. E. Kinetics of antimicrobial peptide activity measured on individual bacterial cells using high-speed atomic force microscopy / Fantner G. E., Barbero R. J., Gray D. S., Belcher A. M. // Nature Nanotechnology. - 2010. -V. -№. -P. 1-6.

22. Ando Т.,A high-speed atomic force microscope for studying biological macromolecules / Ando Т., Kodera N., Takai E., Maruyama D., Saito K., Toda A. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2001. -V. 98. - №. 22. - P. 12468-72.

23. Ando Т., Kodera N., Maruyama D., Takai E., Saito K., Toda A.; "A High-speed atomic force microscope for studying biological macromolecules in action"; Jpn. J. Appl. Phys. 41 (2002) 4851-4856

24. Uchihashi T. High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Rotary Catalysis of Rotorless Fl-ATPase / Uchihashi Т., lino R., Ando Т., Noji H. // Science. - 2011. - V. 333. -№ 6043. - P. 755-758.

25. Клинов Д.В. Атомно-силовая микроскопия ДНК с высоким разрешением / Клинов Д.В., Неретина Т.В., Прохоров В.В, Добрынина Т.В., Алдаров К.Г., Демин В.В. // Биохимия. - 2009. - Т. 74 № 10. - С. 1410-1415.

26. Lieberman К.A fully integrated near-field optical, far-field optical, and normal-force scanned probe microscope. / Lieberman K., Ben-Ami N., Lewis A. // Rev. Sci. Instrum.- 1996. - V. 67. - P. 3567-3572.

27. Pradhan N.. Micro-Raman analysis and AFM imaging of Acidithiobacillus ferrooxidans biofilm grown on uranium ore. / Pradhan N. Pradhan S.K., Nayak B.B., Mukherjee P.S., Sukla L.B., Mishra B.K. // Res. Microbiol. - 2008. - № 159. - P. 557-561.

28. Baba A. Simultaneous in situ electrochemical, surface plasmon optical, and atomic force microscopy measurements: Investigation of conjugated polymer electropolymerization / A. Baba, W.Knoll, R. Advincula . // Rev. Sci. Instrum. - 2006,- V.77. - № 6. - p. 1-6.

29. Horton M. Integration of atomic force and confocal microscopy / Horton M., Charras G., Ballestrem C., P. Lehenkari //Single Mol. - 2000. -№ 2. -P.135-137.

30. Kassies R. Combined AFM and confocal fluorescence microscope for applications in bio-nanotechnology / Kassies R., van der Werf K. O., Lenferink A., Hunter C. N., Olsen J. D., Subramaniam V., Otto C. // J. Microsc. - 2005. -№217. -P. 109-116.

31. Ludwig T. Probing cellular microenvironments and tissue remodeling by atomic force microscopy. / Ludwig T., Kirmse R., Poole K., Schwarz U. S. // Pfliigers Archive : European journal of physiology. - 2008. -V. 456. - № 1. - P. 29-49.

32. Ludwig T. Probing cellular microenvironments and tissue remodeling by atomic force microscopy. / Ludwig T., Kirmse R., Poole K., Schwarz U. S. // Pfliigers Archiv: European journal of physiology. - 2008. -V. 456. - № 1. - P. 2949.

33. Flores S. M. The new future of scanning probe microscopy: Combining atomic force microscopy with other surface-sensitive techniques, optical microscopy and fluorescence techniques / Flores S. M., Toca-Herrer José L. // Nanoscale. - 2009. - № 1. - P.40-49.

34. Laishram J. A morphological analysis of growth cones of DRG neurons combining atomic force and confocal microscopy / Laishram J., Kondra S., Avossa D., Migliorini E., Lazzarino M., Torre V. //J. Struct. Biol. - 2009. - № 168.-P. 366-377.

35. Mangold S. Combination of atomic force microscopy and epifluorescence microscopy for visualization of leaching bacteria on pyrite. / Mangold S., Harneit K., Rohwerder T., Claus G., Sand W. // Applied and environmental microbiology. - 2008. - V. 74. - № 2. - P. 410-415.

36. Micic M. Correlated atomic force microscopy and fluorescence lifetime imaging of live bacterial cells / Micic M., Hu D., Suh Y. D., Newton G.,

Romine M., Lu H. P // Colloids and surfaces. B, Biointerface. - 2004. -V. 34. - №

4.- P. 205-12.

37. Baro A.M. Determination of surface-topography of biological specimens at highresolution by scanning tunnelling microscopy. / A.M. Baro, R. Miranda, J. Alaina, Garcia, G. Binnig, H. Rohrer, C. Gerber, J.L, Carrascosa /7 Nature - 1985. - №.315. - P. 253-254.

38. Dunlap D.D. Images of single-stranded nucleic acids by scanning tunnelling microscopy i Dunlap D.D., Bustamante C. // Nature. - 1989. - V.342. -P.204-206.

39. Lindsay S.M. Images of" the DNA double helix in water / Lindsay

5.M., Thundat T„ Nagahara L., Knipping U., Rill R.L, // Science........ 1989........V.

244. - P. 1063-1064.

40. Thundat I., Allison D.P., Warmack R.J., Ferrell T.L. Imaging isolated strands of DNA-molecules by atomic force microscopy / Thundat T., Allison D.P., Warmack R.J., Ferrell T.L. // Ultramicroscopy. -1992. -№42. - P.l 101-1106.

41. Lyubchenko Y.L., Gall A.A., Shlyakhtenko L.S., Harrington R.E., Jacobs B.L., Oden P.L, Lindsay S.M. Atomic force microscopy imaging of double-stranded DNA and RNA / Lyubchenko Y.L., Gall A.A., Shlyakhtenk 'L.S., Harrington R.E., Jacobs B.L., Oden P.L, Lindsay S.M. // J Biomo! Struct Dyn. -1992. - №10. P. 589 606.

42. Putman C.A.J. Viscoelasticity of living cells allows high resolution imaging by tapping mode atomic force microscopy /Putman C.A.J., K. van der. Werf, de Grooth B.G., Niek F., van Hülst, Greve J. // Biophysical Journal. - 1994. -V. 2.-№18.-P. 18-20.

43. Allison D. P., Mortensen N. P., Sullivan C. J., Doktycz M. J. Atomic force microscopy of biological samples /Allison D. P., Mortensen N. P., Sullivan C. J., Doktycz M. J. // Nanomedicine and nanobiotechnology. - 2010. - V. 2. - №.

6.-P. 618-34.

44. Butt H.J. Imaging Cells with the Atomic Force Microscope / Butt H.J., Wolff E.K., Gould S.A.C., Dixon Northern В., Peterson C.M, Hansma P.K. // J. Struct. Biol. - 1990. - V. 105. - № 54. - P.

45. Radmacher M. From molecules to cells: imaging soft samples with the atomic force microscope. / Radmacher M., Tillamnn R. W., Fritz M, Gaub H. E. // Science. - 1992. - V. 257. - №. 5078. - P. 1900-1905.

46. Efremov Y. M., Pukhlyakova E. A, Bagrov D. V., Shaitan К. V. Atomic force microscopy of living and fixed Xenopus laevis embryos. / Efremov Y. M., Pukhlyakova E. A., Bagrov D. V., Shaitan К. V. // Micron. - 2011. - V. 42.-№ 8.-P. 840-852.

47. Ефремов Ю.М. Исследование распределения и механических свойств цитоскелета астроцитов в среде культивирования методом атомно-силовой микроскопии / Ефремов Ю.М., Багров Д.В., Дзюбенко Е.В., Багров Д.В., Максимов Г.В., Шрам С. И., Шайтан К.В. // Acta Naturae. - 2011. Т. 3. -№ 3- С. 81-87.

48. Segura-Valdez М. D. L., Visualization of cell structure in situ by atomic force microscopy / Segura-Valdez M. D. L., Zamora-Cura A., Gutiérrez-Quintanar N., Villalobos- Nájera E., Berenice J., Rodríguez-Vázquez., Citlalli Т., Galván-Arrieta, Jiménez-Rodríguez D., Agredano-Moreno L. Т., Lara-Martinez R., Jiménez-García L. F. // Microscopy: science, technology, applications and educations. - 2010. V. 1. - P. 441-448.

49. Liu F. Sample preparation and imaging of erythrocyte cytoskeleton with the atomic force microscopy / Liu F., Burgess J., Mizukami H., Ostafin A. // Cell biochemistry and biophysics. - 2003. - V. 38. - №. 3. - P. 251-70.

50. Garcia C. R. Imaging Plasmodium falciparum-infected ghost and parasite by atomic force microscopy / Garcia C. R., Takeuschi M., Yoshioka K., Miyamoto H. // Journal of structural biology. - 1997. - V. 119. - №. 2. - P. 92-8.

51. Роскошная A.C. Применение атомно-силовой микроскопии для визуализации внутренней структуры клеток / Роскошная А.С., Багров Д.В.,

Онищенко Г.Е., Шайтан К.В. // Москва: V международная конференция Современные достижения бионаноскопии. - 2011. - стр. 41.

52. Rotsch С. Drug-induced changes of cytoskeletal structure and mechanics in fibroblasts: an atomic force microscopy study / Rotsch C., Radmacher M. // Biophysical Journal. - 2000. - V. 78, - P. 520-535.

53. Sokolov I. Atomic force microscopy in cancer cell research // Comparative and General Pharmacology. - 2007. - P. 1-17.

54. Pelling A. E. Local nanomechanical motion of the cell wall of Saccharomyces cerevisiae / Pelling A. E., Sehati S., Gralla E. В., Valentine J. S.,Gimzewski J. K. // Science. - 2004. - V. 304. - P.l 147.

55. Gould S.A. From atoms to integrated circuit chips, blood cells, and bacteria with the atomic force microscopy / Gould S.A., Drake В., Prater C.B., Weisenhorn A.L., Manne h.G., Hansma H.G., Hansma P.K. // J. Vac. Sci. Technol. - 1990. - V. 8. - №1. - P. 369-373.

56. Firtel M. Scanning probe microscopy in microbiology / Firtel M., Beveridge T.J. // Micron. - 1995. - V.26. - №4. - P. 347-362.

57. Stemmer A. Imaging biological macromolecules by STM: quantitative interpretation of topographs / Stemmer A., Engel A. // Ultramicroscopy. - 1990. -V. 34.-P. 129-140.

58. Pum D. Monomolecular reassembly of a crystalline bacterial cell surface layer (S-layer) on untreated and modified silicon surfaces / Pum D., Sleytr U.B. // Supramol. Sci. - 1995. - V.2. - P. 193-197.

59. Schabert F. A., Ëngel A. Reproducible acquistion of Escherichia coli porin surface topographs by atomic force microscopy // Biophys. J. - 1994. - V. 67.-P. 2394-2403.

60. Kasas S. A method for anchoring round shaped cells for atomic force microscope imaging / Kasas S., Ikai A. // Biophys. J. - 1995. - V.68. - P. 16781680.

61. Dufrene Y.F. Application of atomic force microscopy to microbial surfaces: from reconstituted cell surface layers to living cells // Micron. - 2001. -V. 32.-P. 153-165.

62. Kailas L. Immobilizing live bacteria for AFM imaging of cellular processes / Kailas L., Ratcliffe E.C., Hayhurst E.J., Walker M.G., Foster S.J. // Ultramicroscopy. - 2009. - V. 109. - P. 775-780.

63. Gad M. Method for immobilizing microbial cells on gel surface for dynamic AFM studies / Gad M., Ikai A. // Biophys J. - 1995. - V. 69. - P. 22262233.

64. Doktycz M. J. AFM imaging of bacteria in liquid media immobilized on gelatin coated mica surfaces / Doktycz M. J. Sullivan C. J., Hoyt P. R., Pelletier D. A, Wu S., Allison D. P.// Ultramicroscopy. - 2003. - V. 97. - №. 1-4. - P. 209216.

65. Beckmann M.A. Measuring cell surface elasticity on enteroaggregative Escherichia coli wild type and dispersin mutant by AFM / Beckmann M.A., Venkataraman S., Doktycz M.J., Nataro J.P., Sullivan C.J., Morrell-Falvey J.L. Allison D.P.// Ultramicroscopy. - 2006. - V. 106.-№8-9. -P. 695.

66. Park B.-J. A correlation between the virulence and the adhesion of Listeria monocytogenes to silicon nitride: an atomic force microscopy study / Park B.-J., Haines T., Abu-Lail N.I. // Colloids Surf., B. - 2009. - V. 73. -P. 237-243.

67. Camesano T. A. Observation of changes in bacterial cell morphology using tapping mode atomic force microscopy / Camesano T. A., Natan M. J., Logan B. E. // Langmuir. - 2000. - V. 16. - №. 10. - P. 4563-4572.

68. da Silva A. Junior. Dynamics of the antimicrobial peptide PGLa action on Escherichia coli monitored by atomic force microscopy / da Silva A. Junior, Teschke O. // World Journal of Microbiology and Biotechnology. - 2005. -V. 21.-№. 6-7.-P. 1103-1110.

69. Velegol S. B. Contributions of bacterial surface, electrostatics , and cell elasticity to the shape of AFM force curves / Velegol S. B., Logan B. E. // Cell. - 2002. - №. 15. - P. 5256-5262.

70. Chandraprabha M.N. Modeling and analysis of nanoscale interaction forces between Acidithiobacillus ferrooxidans and AFM tip / Chandraprabha M.N., Somasundaran P., Natarajan K.A. // Colloids Surf., B. - 2010. - № 75. - P. 310318.

71. Kang S. Bioinspired single bacterial cell force spectroscopy / Kang S., Elimelech M. // Langmuir. - 2009. - V.25. - P. 9656-9659.

72. Otto K. Effect of ionic strength on initial interactions of Escherichia coli with surfaces, studied online by a novel quartz crystal microbalance technique / Otto K., Elwing H., M. Hermansson H. // J. Bacteriology. - 1999. - P. 52105218.

73. Hermansson M. The DLVO theory in microbial adhesion / Hermansson M. // Colloids and Surfaces B: Biointerface. - 1999. - V.14. - № 1-4. -P. 105-119.

74. Colville K. Effects of poly(L-lysine) substrates on attached Escherichia coli bacteria / Colville K., Tompkins N., Rutenberg A.D., Jericho M.H. // Langmuir. - 2009. - V. 26. - P. 2639-2644.

75. Razatos A. Application of atomic force microscopy to study initial events of bacterial adhesion // Methods in Enzymology. - 2001- V. 337. - P. 276-285.

76. Suo Z. Efficient immobilization and patterning of live bacterial cells / Suo Z., Avci R., Yang X., Pascual D. // Langmuir. - 2008. - V.15. - №24. - P. 4161-4167.

77. Francius G. F. Direct observation of Staphylococcus aureus cell wall digestion by lysostaphin / Francius G., Domenech O., Mingeot-Leclercq M. P., and Dufrene Y. F. // Journal of bacteriology. - 2008. - V. 190. - №. 24. - P. 7904-9.

78. Bremer P.J. Atomic force microscopy examination of the topography of a hydrated bacterial biofilm on a copper surface / Bremer P.J., Geesey G.G., Drake B. // Curr. Microbiol. - 1992. - V.24. - P. 223-230.

79. Alves C. S. Escherichia coli cell surface perturbation and disruption induced by antimicrobial peptides BP 100 and pepR. // The Journal of biological chemistry. -2010. -V. 285. -№ 36. - P. 27536-44.

80. Fernandes J. C. et al. Study of the antibacterial effects of chitosans on Bacillus cereus (and its spores) by atomic force microscopy imaging and nanoindentation / Fernandes J. C., Eaton P., Gomes A. M., Pintado M. E., Malcata F. X. // Ultramicroscopy. - 2009. - V. 109. - № 8. - P. 854-60.

81. Cui Y. et al. AFM study of the differential inhibitory effects of the green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) against Gram-positive and Gram-negative bacteria // Food microbiology. - 2012. - V. 29. - №1. - P. 807.

82. Дерябин Д.Г. Функциональная морфология клетки: учебное пособие /Дерябин Д.Г. - Москва: КДУ. - 2005. - С. 320.

83. Amro N.A., Kotra L. P., Wadu-Mesthrige К., Bulychev A., Mobashery S., Liu G.-Yu. High-resolution atomic force microscopy studies of the Escherichia coli outer membrane: structural basis for permeability / Amro N.A., Kotra L. P., Wadu-Mesthrige K., Bulychev A., Mobashery S., Liu G.-Yu. // Langmuir. - 2000. - V. 16. - № 6. - P. 2789-2796.

84. Kotra L. P. Dynamics of the Lipopolysaccharide Assembly on the Surface of Escherichia coli / Kotra L. P., Golemi D., Amro N. A., Liu G.-yu, Mobashery S. //Nature. - 1999. - № 6. - P. 8707-8711.

85. Яминский И.В. Различия в клеточной поверхности гибридных бактерий Escherichia coli К12, наследующих rfb-a3,4 ген Shigella flexneri, выявляемые с помощью атомно-силовой микроскопии / Яминский И.В., Демин В.В., Бондаренко В.М. // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 1997. - № 6. - С. 15-18.

86. Pelling A. E. Nanoscale visualization and characterization of Myxococcus xanthus cells with atomic force microscopy / Pelling A. E., Li Y., Shi W., Gimzewski J. K. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2005. - V. 102. - №18. - P. 6484-9.

87. Andre G. Imaging the nanoscale organization of peptidoglycan in living Lactococcus lactis cells / Andre G., Kulakauskas S., BernardE., Hols P., Chapot-Chartier M-P., Dufrene Y.F. // Nature communications. - 2010. - V. 1. -№ 5.-P. 27.

88. Gan L. Molecular organization of gram-negative peptidoglycan / Gan L., Chen S., Jensen G . L . // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2008. - V.105. - P. 18953- 18957.

89. Boyle-Vavra S. Structural and topological differences between a glycopeptide-intermediate clinical strain and glycopeptide-susceptible strains of Staphylococcus aureus revealed by atomic force microscopy / Boyle-Vavra S., Hahm J., Sibener S. J., Daum R. S. // Antimicrob. Agents Chemother. - 2000. - V. 44.-P. 3456-346.

90. Telford J. L. Pili in gram-positive pathogens / Telford J. L., Barocchi M. A., Margarit I., Rappuoli R., Grandi G. // Nature Reviews Microbiology. -2006. - V.4. - P. 509-519.

91. Touhami A. Nanoscale characterization and determination of adhesion forces of Pseudomonas aeruginosa pili by using atomic force microscopy / Touhami A., Jericho M.H., Boyd M.J., Beveridge T.J. // Journal of bacteriology. -2006. - V. 188. - №2. - P. 370-377.

92. Arce F. T. Nanoscale structural and mechanical properties of nontypeable Haemophilus influenzae biofilms / Arce F. T., Carlson R., Monds J., Veeh R., Hu F. Z., Stewart P.S., Lai R., Ehrlich D.G., Avci R. // Journal of bacteriology. 2009. -V. 191. -№. 8. - P. 2512-20.

93. Gillis A. Nanoscale imaging of Bacillus thuringiensis flagella using atomic force microscopy / Gillis A., Dupres V., Delestrait G., Mahillon J., Dufrene Y.F. //Nanoscale.- 2012.-V. 16-№4(5)-P. 1585-91.

94. Гущина Ю.Ю. Исследование морфологии поверхности Azotobacter chroococcum в условиях гипертермии методом атомно-силовой микроскопии / Гущина Ю.Ю., Олюнина JI.H., Т.А. Гончарова Ю.Ю., Веселов А.П., Мацкова Ю.А., Ежевская М.А. // Поверхность, рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2005. - №5. - С. 87-92.

95. Pompl R. Effect of low-temperature plasma on bacteria observed by repeated AFM-imaging / Pompl R., Jamitzky F., Shimizu Т., Steffes В., Bunkal W. et al. // New J. Phys.- 2009. - V. 11.

96. Wang J.-Y. Atomic force microscope observation on biomembrane before and after peroxidation / Wang J.-Y., Wang L.-P., Ren Q.-S. // Biophysical Chemistry. - 2007. - V. 131. - №. 1 -3. - P. 105-110.

97. Sahu K. Atomic force microscopic study on morphological alterations induced by photodynamic action of toluidine blue О in Staphylococcus aureus and Escherichia coli / Sahu K., Bansal H., Mukherjee C., Sharma M., Gupta P. K. // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2009. -V. 96. - №. 1. -P. 9-16.

98. Jin H. Photoinactivation effects of hematoporphyrin monomethyl ether on gram-positive and -negative bacteria detected by atomic force microscopy / Jin H., Huang X., Chen Y., Zhao H. // Applied Microbiology. - 2010. - P. 761770.

99. Kasas S. Observation of the action of penicillin on bacillus subtilis using atomic force microscopy: technique for the preparation of bacteria / Kasas S., Fellay В., Cargnello R. // Surface and Interface Analysis. - 1994. - V.21. - № 6-7.-P. 400-401.

100. Labro, M. T. Cefodizime as a biological response modifier:a review of its in-vivo, ex-vivo and in-vitro immunomodulatory properties // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. - 1990. - V. 26. - P. 37^17.

101. Braga P.C. Cefodizime: effects of sub-inhibitory concentrations on adhesiveness and bacterial morphology of Staphylococcus aureus and Escherichia

colt comparison with cefotaxime and ceftriaxone / Braga P.C., Dal Sasso M., Maci S. // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. - 1997. - V. 39. - P. 79-84.

102. Braga P. C. Detection of rokitamycin-induced morphostructural alterations in Helicobacter pylori by atomic force microscopy / Braga P. C., Ricci D. // Chemotherapy. - 2000. - V.46. - P. 15-22.

103. Braga P. C. Differences in the susceptibility of Streptococcus pyogenes to rokitamycin and erythromycin A revealed by morphostructural atomic force microscopy // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2002. - V. 50. - №.4. - P. 457-460.

104. Yang L. et al. Atomic force microscopy study of different effects of natural and semisynthetic beta-lactam on the cell envelope of Escherichia coli II Analytical chemistry. - 2006. - V. 78. - № 20. - P. 7341-5.

105. Perry С. C. Atomic force microscopy study of the antimicrobial activity of aqueous garlic versus ampicillin against Escherichia coli and Staphylococcus aureus / Perry С. C., Weatherly M., Beale Т., Randriamahefa A. // Journal of the Science of Food and Agriculture. - 2009. - V. 89. - №. 6. - P. 958964.

106. Brogden K. A. Antimicrobial peptides: pore formers or metabolic inhibitors in bacteria? // Nature reviews Microbiology. - 2005. - V. 3. - №. 3. - P. 238-50.

107. Андреева-Ковалевская Ж. И. Пороформирующие белки и адаптация организмов к условиям окружающей среды / Андреева-Ковалевская Ж. И., Солонин С.А., Синеева Е.В. Терновский В.И. // Успехи биологической химии. - 2008. - Т. 48. - С. 267-318.

108. Park С. В. С. Structure-activity analysis of buforin II, a histone H2A-derived antimicrobial peptide: the proline hinge is responsible for the cell-penetrating ability of buforin II / Park С. В., Yi K. S., Matsuzaki K., Kim M. S., Kim S. // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2000. - Y.97. - P. 8245-8250.

109. Hartmann M. Damage of the bacterial cell envelope by antimicrobial peptides gramicidin S and PGLa as revealed by transmission and scanning electron microscopy / Hartmann M., Berditsch H. J., Ardakani M. F., Gerthsen D., Ulrich A. S. M. // Antimicrobial agents and chemotherapy. - 2010. - V. 54. - №. 8. - P. 3132-42.

110. Johansen C. Changes in cell morphology of Listeria monocytogenes and Shewanella putrefaciens resulting from the action of protamine / Johansen C., Gill T., Gram L. // Applied and environmental microbiology. - 1996. - V. 62. - № 3. -P. 1058-64.

111. Anderson R. C. Investigation of morphological changes to Staphylococcus aureus induced by ovine-derived antimicrobial peptides using TEM and AFM / Anderson R. C., Haverkamp R. G., Yu P.-L. // FEMS microbiology letters. - 2004. - V. 240. - № 1. - P. 105-10.

112. Garcia-Saez A. J. Pore formation by a Bax-derived peptide: effect on the line tension of the membrane probed by AFM / Garcia-Saez A. J., Chiantia S., Salgado J., Schwille P. // Biophysical journal. - 2007. - V. 93. - № 1. - P. 103-12.

113. Tamba Y. Magainin 2-induced pore formation in the lipid membranes depends on its concentration in the membrane interface / Tamba Y., Yamazaki M. // The journal of physical chemistry. B. - 2009. - V. 113. - №. 14. - P. 4846-52.

114. Meincken M Atomic force microscopy study of the effect of antimicrobial peptides on the cell envelope of Escherichia coli / Meincken M., Holroyd D. L., Rautenbach M. // Antimicrobial agents and chemotherapy. -2005. -V. 49.-№ 10.-P. 4085-4092.

115. Mortensen N. P. et al. Effects of colistin on surface ultrastructure and nanomechanics of Pseudomonas aeruginosa cells // Langmuir. - V. 25. - №.6. - P. 3728-33.

116. Soon R. L. Atomic force microscopy investigation of the morphology and topography of colistin-heteroresistant Acinetobacter baumannii strains as a function of growth phase and in response to colistin treatment / Soon R. L., Nation

R. L., Hartley P. G., Larson I., Li J. // Antimicrobial agents and chemotherapy. -2009. - V. 53. - №. 12. - P. 4979-86.

117. Thwaites J. J. Biomechanics of bacterial walls: studies of bacterial thread made from Bacillus subtilis / Thwaites J. J. Mendelson N. H. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1985. - V. 82.-№. 7.-P. 2163-7.

118. Smith A. E. Wall material properties of yeast cells: Part II. / Smith A. E., Moxham K. E., Middelberg A. P. J // Analysis. Chem. Eng. Sci. - 2000. - V. 55.-P. 2043-2053.

119. Stocks S. M. Strength of mid-logarithmic and stationary phase Saccharopolyspora erythraea hyphae during a batch fermentation in defined nitrate-limited medium / Stocks S. M., Thomas C. R. // Biotechnol. Bioeng. -2000.-V. 73.-P. 370-378.

120. Yao X. Thickness and elasticity of gram-negative murein sacculi measured by atomic force microscopy / Yao X., Jericho M., Pink D., and Beveridge T. // Journal of bacteriology. - 1999. - V. 181. - № 22. - P. 6865-75.

121. Hertz H. Uber die Beruhrung Fester Elastischer Korper (On the contact of elastic solids) // J. Reine Angew. - 1881. - № 92. - S. 156-171.

122. Attard P. Thermal calibration of photodiode sensitivity for atomic force microscopy / Attard P., Pettersson T., Rutland M.W. // Rev. Sci. Instrum. -2006.-V. 77.-P. 1-4.

123. Liu Y. Optimization and calibration of atomic force microscopy sensitivity in terms of tip-sample interactions in high-order dynamic atomic force microscopy / Liu Y., Guo Q., Nie H.-Y., Lau W. M., Yang J. // J. Appl. Phys. -2009.-V.106. -P. 1-9.

124. Xie H. Optical lever calibration in atomic force microscope with a mechanical lever/ Xie H., Vitard J., Haliyo S., Régnier S. // Review of scientific instruments. - 2008. - V. 79. - P. 1-3.

125. Cleveland J.P. A nondestructive method for determining the spring constant of cantilevers for scanning force microscopy / Cleveland J.P., Manne S., Bocek D., Hansma P. // Rev. Sci. Instrum.- 1993. - V.64. - P. 403-405.

126. Hutter J.L.Calibration of atomic force microscope tip / Hutter J.L., Bechhoefer J. // Rev. Sci. Instrum. V.64. - P. 1868-1873.

127. Gates R. S. Precise atomic force microscope cantilever spring constant calibration using a reference cantilever array / Gates R. S., Reitsma M. G. // The Review of scientific instruments. - 2007. - V. 78. - № 8. - P. 086101.

128. Tao N. J. Measuring the microscopic properties of biological materials / Tao N.J., Lindsey S. M., Lees S. // Biophysical journals. - 1992. -№ 63. - P. 1165-1169.

129. Passeri D. et al. Quantitative measurement of indentation hardness and modulus of compliant materials by atomic force microscopy // The Review of scientific instruments. - 2008. - V. 79. - №. 6. - P. 066105.

130. Gaboriaud F. Atomic force microscopy of microbial cells: application to nanomechanical properties, surface forces and molecular recognition forces / Gaboriaud F., Dufrene Y. F. // Colloids and surfaces. B, Biointerface. - 2007. - V. 54. -№. 1. - P. 10-9.

131. Domke J. Measuring the Elastic Properties of Thin Polymer Films with the Atomic Force Microscope / Domke J., Radmacher M. // Langmuir. -1998. - V. 14. - №. 12. - P. 3320-3325.

132. Vadillo-Rodriguez V. Viscoelasticity of the bacterial cell envelope / Vadillo-Rodriguez, Dutcher J. R. // Soft Matter. - 2011. - V. 7. - № 9. - P. 4101, 2011.

133. Ohashi T. 2002. Experimental and numerical analyses of local mechanical properties measured by atomic force microscopy for sheared

endothelial cells / Ohashi T., Ishii Y., Ishikawa Y., Matsumoto T., Sato M. //BioMed. Mater. Eng. - 2002. - V.12. - P. 319-327.

134. Ahassan E. et al. Relative Microelastic Mapping of Living Cells by Atomic Force Microscopy // Biophysical Journal. - 1998. - V. 74. - №. 3. - P. 1564-1578.

135. Taboada-Serrano P. Surface charge heterogeneities measured by atomic force microscopy / Taboada-Serrano P., Vithayaveroj V., Yiacoumi S., Tsouris C. // Environ. Sci.Technol. - 2005. - V.39. - P. 6352-6360.

136. Lulevich V. Cell mechanics using atomic force microscopy-based single-cell compression / Lulevich V., Zink T., Chen H.-Y., Liu F.-T., Liu G.-Y. // Langmuir. - 2006. - V. 22. - № 19. - P. 8151 -5.

137. Bowen W. R. Direct Measurement of interactions between adsorbed protein layers using an atomic force microscope / Bowen W. R., HilalN., Lovitt R. W., Wright C. J.//Colloids Surf., A. - 1999.-V. 157.-P. 117-125.

138. Li X. Analysis of bacterial adhesion using a gradient force analysis method and colloid probe atomic force microscopy / Li X., Logan B. E. // Langmuir. - 2004. - V. 20. - № 20. - P. 8817-8822.

139. Gaboriaud F. et al. Surface structure and nanomechanical properties of Shewanella putrefaciens bacteria at two pH values ( 4 and 10 ) determined by atomic force microscopy. // J. Bacteriology. - 2005. - V. 187. - № 11. - P. 38643868.

140. Cerf A. Nanomechanical properties of dead or alive single-patterned bacteria / Cerf A., Cau J.-C., Vieu C, Dague E. // Langmuir. - 2009. - V. 25. - № 10,- P. 5731-5736.

141. Dubrovin E. V. et al Atomic force microscopy investigation of phage infection of bacteria // Langmuir. - 2008. - V. 24. - № 22. - P. 13068-74.

142. Voile С. В. Quantitative changes in the elasticity and adhesive properties of Escherichia coli ZK1056 prey cells during predation by Bdellovibrio bacteriovorus 109J / Voile С. В., Ferguson M. A., Aidala К. E., Nunez M. E. // Langmuir. - 2008. - №. 8. - P. 8102-8110.

143. Богословский B.H. Строительная теплофизика: теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: учеб. для вузов / Богословский В.Н. - 3-е изд. - СПб. : АВОК Северо-Запад, 2006. - 400 с.

144. Greenspan L. Humidity Fixed Points of Binary Satu- rated Aqueous Solutions / Greenspan L. // Journal of Research of the National Bureau of Standards. - 1979. - V.81A. - P.89-96.

145. Гольдт И.В. Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов / Гольдт И.В. Зайцев Д.Д.: электронный ресурс: www.http://thesaurus.rusnano.com/

146. Трошин. П.А. Функциональные производные фуллеренов: методы синтеза и перспективы использования в органической электронике и биомедицине / Трошин П.А. Трошина О.А., Любовская Р.Н., Разумов В.Ф.; под ред. Разумова В.Ф. и Клюева М.В. - Иваново: Иван. гос. ун-т. - 2008. -310 с:

147. Сизенцов А. Н. Антибиотики: учеб. пособие для вузов / Сизенцов А. Н., Мисетов И. А.; М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. агентство по образованию; Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования. Оренбург, гос. ун-т. - Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2010. - 334 с.

148. Rice К. С. The Staphylococcus aureus cidAB operon: evaluation of its role in the regulation of murein hydrolase activity and penicillin tolerance / Rice K. C., Firek B. A., Nelson J. В., Yang S. J., Patton T. G., Bayles K. W. // J. Bacteriol. - 2003. -V.185. - P.2635-2643.

149. Spratt В. G. Distinct penicillin binding proteins involved in the division, elongation, and shape of Escherichia coli K12 // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1975. - V. 72. -№. 8. - P. 2999-3003.

150. Rice К. C. Molecular control of bacterial death and lysis / Rice К. C., Bayles K. W.// Microbiol. Mol. Biol. Rev. - 2008. - V.72. - № 1. - P. 85-109.

151.Ivanov I.B. In vitro resistance to human platelet microbicidal protein among urethral Staphylococcal and Enterococcal isolates with its correlation with prostatitis // Indian journal of medical microbiology. - 2005. - V. 23. - P. 253-5.

152. Morris V.J. Atomic force microscopy for biologist. Second edition / Morris V.J., Kirby A.R., Ganning A.P.// London:Imperial college press. - 2009. -P.399.

153. Carl P. Forced unfolding modulated by disulfide bonds in the Ig domains of a cell adhesion molecule/ Carl P., Kwok C.H., Manderson G., Speicher D.W., Discher D.E //Proc. Nat. Acad. Sci. USA. - 2001. - V.98. - №4. - P. 15651570.

154. Abu-Lail N.I. The effect of solvent polarity on the molecular surface properties and adhesion of Escherichia coli / Abu-Lail N.I., Camesano T.A. //Colloids and surfaces. B, Biointerfaces. - 2006. - V. 51. - № 1. - P. 62-70.

155. Большакова A.B. / Большакова A.B., Киселёва О.И., Яминский И.В. // Определитель бактериальных клеток по данным зондовой микроскопии. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2002. - № 3. - С. 42-46.

156. Koch A.L. The biophysics of the gram-negative periplasmic space / Koch A.L // Critical reviews in microbiology. - 1998. - V. 24. - №. l.P. 23-59.

157. Hayhurst E. J., Kailas L., Hobbs J.K., Foster S.J. Cell wall peptidoglycan architecture in Bacillus subtilis / Hayhurst E. J., Kailas L., Hobbs

119

J.K., Foster S.J. // P roc. Natl Acad. Sci. USA. - 2008. - - V. 1. - № 05. - P.14603 -14608.

158. Koch A.L., Lane S. L., Miller J. A., Nickens D. G. Contraction of filaments of Escherichia coli after disruption of cell membrane by detergent / Koch A.L., Lane S. L., Miller J. A., Nickens D. G. // Journal of bacteriology. - 1987. -V. 169. -№5. - P. 1979-84.

159. Mendelson N H. Cell wall mechanical properties as measured with bacterial thread made from Bacillus subtilis / Mendelson N H., Thwaites J.J.// Journal of bacteriology. - 1989. - V. 171. - №2. - P. 1055-1062.

160. Буль А.Я. Исследования наноуглерода в России: от фуллеренов к нанотрубкам и наноалмазам / Вуль А .Я., Соколов В.И. // Российские нанотехнологии.- 2007. - Т. 2. - № 3-4. - С. 17-30.

161. Gottschalk F. Modeled environmental concentrations of engineered nanomaterials (ТЮ2, ZnO, Ag, CNT, Fullerenes) for different regions / Gottschalk F., SondererT., Scholz R.W., Nowack B. // Environmental Science & Technology. - 2009. - V.43. - №24. - P. 9216-9222.

162. Hurt R.H. Toxicology of carbon nanomaterials: Status, trends, and perspectives on the special issue / Hurt R.H., Monthioux M., Kane A. // Carbon.-2006.- Vol. 44 - № 6. - P. 1028-1033.

163. Kang S. Single-walled carbon nanotubes exhibit strong antimicrobial activity / Kang S., Pinault M., Pfefferle L.D., Elimelech M. // Langmuir. - 2007.-V. 23.-№17.-P. 8670-8673.

164. Kang S. Physicochemical determinants of multiwalled carbon nanotube bacterial cytotoxicity / Kang S., Mauter M., Elimelech M. // Environmental Science & Technology. - 2008. - V. 42. - № 19. - P. 7528-7534.

165. Kang S. Antibacterial effects of carbon nanotubes: size does matter! / Kang S., Herzberg M., Rodrigues D.F., Elimelech M. // Langmuir. - 2008. - V. 24. - № 13. - P.6409-6413.

166. Obraztsova E. A. Bactericidal action of single-walled carbon nanotubes / Obraztsova E. A., Lukashev E.P., Zarubina A.P., Parkhomenko I.M., Yaminsky I.V. // Moscow University Physics Bulletin. - 2009. - Vol. 64. - № 3. -P. 320-323.

167. Zarubina A.P. Biotesting the biological effects of single-wall carbon nanotubes using bioluminescent bacteria test-system / Zarubina A.P., Lukashev E.P., Deev L.I., Parkhomenko I.M., Rubin A.B. // Nanotechnologies in Russia. -2009. - Vol. 4. - № 11-12. - P. 871-875.

168. Blaise C., Gagne F., Ferard J.F., Eullaffroy P. Ecotoxicity of selected nano-materials to aquatic organisms / Blaise C., Gagne F., Ferard J.F., Eullaffroy P. // Environmental Toxicology. - 2008. - V. 23. - № 5. - P. 591-598.

169. Velzeboer I. Aquatic ecotoxicity tests of some nanomaterials / Velzeboer I., Hendriks A.J., Ragas A.M., van de Meent D. // Environmental Toxicology and Chemistry. - 2008. - V. 27. - № 9. -P. 1942-1947.

170. Imura Y. Magainin 2 in action: distinct modes of membrane permeabilization in living bacterial and mammalian cells / Imura Y., Choda N., Matsuzaki K.// Biophysical Journal. - 2008. - V. 95. -P. 5757-5765.

171. Matsuzaki K. Magainins as paradigm for the mode of action of pore forming polypeptides // Biochimica et biophysica acta . - 1998. - V.1376. - P.391-400.

172. Tang Y.Q. 2002. Antimicrobial peptides from human platelets / Tang Y.Q., Yeaman M.R., Selsted M.E. // Infection and immunity. - 2002. - V.70. -P.6524-6533.

173. Friedbacher G. Classification of scanning probe microscopies (Technical Report) / Friedbacher G., Fuchs H. // Pure Appl. Chem.- 1999. - V. 71. - №. 7.-P. 1337-1357.

174. Ignatov S. G., Voloshin A.G.,. Virjasov S. N, Fedjukina G.N., Mochalov V.V., Ganina E.A., Dubrovin E.V., Kraevsky S.V., Ignatyuk Т.Е. Bionano - microbiology // In book: Sensors for Environment, Health and Security. M.-I. Baraton (ed.), Springer Science + Business Media B.V. - 2009. - P. 333-345.

175. Dubrovin E., Ignatov S., Ignatyuk Т., Kraevsky S., Voloshin A., Yaminsky I. Visualization of pathogen-host interaction using AFM// Biophysical Journal. 2007. - Suppl. S. - P. 514A-515A.

176. Звягинцев Д.Г. Биология почв: 3-е издание, испр. и доп../ Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зиновьева Г.М. - М.: МГУ. - 2005. - 445 с.

177. Goffau М. С. Bacterial pleomorphism and competition in a relative humidity gradient / de Goffau M. C., Yang X., van Dijl J. M., Harmsen H. J. M. // Environmental Microbiology. - 2009. - V. 11.- № 4. -P. 809-822.

178. Nikiyan H.N., Vasilchenko A.S., Deryabin D.G. Humidity-dependent bacterial cells functional morphometry investigations using atomic force microscope // International Journal of Microbiology. - 2010. doi: 10.1155/2010/704170.

179. Shvedova A. A. Exposure to carbon nanotube material: Assessment of nanotube cytotoxicity using human keratinocyte cells / Shvedova A. A., Castranova V., Kisin E. R., Schwegler-Berry D., Murray A. R., Gandelsman V. Z.; Maynard A., Baron P. // J Toxicol. Environ.Health A. - 2003. - V.66. -P. 19091926.

180. Shvedova A. A. Unusual inflammatory and fibrogenic pulmonary responses to single-walled carbon nanotubes in mice / Shvedova A. A., Kisin E. R., Mercer R.; Murray A. R., JohnsonV. J., Potapovich A. I., Tyurina Y. Y. et al.// Am J.Physiol-Lung C. - 2005. -V.289. - P. L698-L708.

181. Рачина С. А. Анализ антибактериальной терапии

госпитализированных пациентов с внебольничной пневмонией в различных

122

регионах: уроки многоцентрового фармакоэпидемиологического исследования. / Рачина С.А., Козлов P.C., Шаль Е.П. и др. // Клин, микробиол. антимикроб, химиотер. - 2009. - Т.11, № 1. - С. 66-78.

182. Bolshakova А. V. Indication of living bacterial cells in native soil and permafrost / Bolshakova A. V., Vorobyova E. A., Yaminsky I. V. // Phys. Low-Dim. Struct. - 2003. - № 3/4. - P. 105-112.

183. Brehm-Stecher В. F. Single-Cell Microbiology®: Tools, technologies, and applications / Brehm-Steche B. F., Johnson E. A. // Microbiology and molecular biology reviews. - 2004. - V. 68. - №. 3. P. 538-559.

184. Shapiro H. M. Microbial analysis at the single-cell level0: tasks and techniques / Shapiro H. M., Shapiro H. M., Ave H., Newton W. // Journal of Microbiological Methods. -2000. - V. 42. - P. 3-16.

185. Ottesen E. A. Environmental Bacteria // Science. - 2006. - V. 314. -P.1464-1457.