I naturen växer bakterier ofta som biofilmer, som är komplexa cellgrupper som fäster vid ytor. Biofilmer finns i en mängd olika miljöer, från människokroppen till havsbotten. De kan vara fördelaktiga, som de som hjälper oss att smälta mat eller städa upp föroreningar. Men de kan också vara skadliga, till exempel de som orsakar infektioner eller täpper till rören.

Bildandet av biofilmer är en komplex process som påverkas av ett antal faktorer, inklusive tillgången på näringsämnen, närvaron av andra mikroorganismer och ytans fysiska struktur. Fysiker vid University of California, Santa Barbara har nu identifierat en ny faktor som styr biofilmstillväxt:ytans geometri.

Forskarna använde en kombination av experiment och datorsimuleringar för att visa att formen på ytan kan avgöra storleken och formen på biofilmer. Till exempel fann de att biofilmer odlade på plana ytor var större och mer enhetliga än biofilmer odlade på krökta ytor. Detta beror på att ytans krökning skapar en gradient av näringsämnen, med mer näringsämnen tillgängligt i botten av biofilmen än i toppen. Denna gradient gör att biofilmen företrädesvis växer i botten, vilket leder till en mindre och mer oregelbunden biofilm.

Forskarnas resultat har implikationer för att förstå hur biofilmer bildas och växer i en mängd olika miljöer. Denna information kan användas för att utveckla nya strategier för att kontrollera biofilmstillväxt, som kan ha tillämpningar inom en mängd olika områden, såsom medicin, industri och miljövetenskap.

Studien är publicerad i tidskriften Physical Review Letters.