ABSTRAK
Biofilm bakteri merupakan struktur multikomponen yang kompleks yang terutama terdiri dari empat elemen kunci: polisakarida, ion logam, protein, dan DNA ekstraseluler. Dalam penelitian kami, kami secara khusus berfokus pada komponen polisakarida dan ion logam, yang memainkan peran penting dalam menentukan sifat mekanis biofilm. Polisakarida menyediakan matriks struktural, meskipun ion logam, khususnya kation divalen seperti kalsium dan kobalt, berikatan silang dengan polisakarida, sehingga memodulasi kekakuan dan perilaku viskoelastis biofilm. Dengan memasukkan kation divalen ke dalam nanoselulosa, kami dapat meniru proses ikatan silang alami ini, yang memungkinkan kami untuk menyempurnakan sifat mekanis material agar lebih menyerupai sifat mekanis biofilm bakteri. Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan akurasi model biofilm sintetis dibandingkan hidrogel alginat, tetapi juga memberikan wawasan berharga tentang bagaimana biofilm mempertahankan integritas strukturalnya di berbagai lingkungan. Temuan kami menunjukkan bahwa nanoselulosa menunjukkan sifat mekanis yang lebih mirip dengan biofilm daripada analog alginat, menjadikannya kontrol tak hidup yang sesuai untuk studi biofilm. Lebih jauh lagi, nikel divalen, diikuti oleh kalsium dan magnesium, menunjukkan peniruan mekanis yang lebih dekat dengan biofilm. Sebagai kesimpulan, penelitian ini menunjukkan potensi nanoselulosa sebagai bahan serbaguna untuk peniruan biofilm bakteri.

Abstrak Grafis
Diagram alir pembuatan dan analisis biofilm sintetis baru. Bubuk selulosa mentah diubah menjadi hidrogel nanoselulosa nanokristalin dalam larutan natrium hidroksida dan urea. Hidrogel nanoselulosa yang diekstraksi kemudian direndam dalam larutan kation divalen untuk menyerap logam. Film yang dihasilkan dianalisis dengan rheometri dan SEM/EDS.