غشا بیرونی یک مانع بزرگ در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها محسوب می‌شود و عاملی مهم در مقاوم‌سازی باکتری‌های عفونی در برابر درمان‌های پزشکی است.
با استفاده از تکنیکی میکروسکوپی برای بررسی دنیای نانو، پژوهشگران واضح‌ترین تصاویری که تاکنون از باکتری زنده گرفته شده است را ایجاد کرده‌اند. تصاویر با وضوح بالا مجموعه ای از پروتئین‌ها که غشای بیرونی را شکل می‌دهند را نشان داده و به طور بالقوه می‌تواند روشی جدید برای حمله به این ارگانیسم‌ها را در اختیار دانشمندان قرار دهد.
در مطالعه‌ای که در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، پژوهشگران انگلیسی و آمریکایی تصاویری از باکتری میله‌ای شکل اشریشیا کلی که به طور معمول در دستگاه گوارش انسان وجود دارد و به گوارش غذا کمک می‌کند، ارائه کردند. این نوعی عمدتا بی‌ضرر است اما برخی انواع باکتری ئی. کولای می‌توانند موجب بیماری شدید شوند. در سال‌های اخیر، دانشمندان نشان داده‌اند که این انواع بیماری‌زا در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم‌تر هستند.
باکتری‌ها موجوداتی فوق‌العاده کوچک هستند. در شرایطی که میکروسکوپ‌های عادی می‌توانند باکتری‌ها را به شکل توده‌هایی میله‌ای شکل که در سرتاسر یک لام شیشه‌ای پراکنده شده‌اند، نشان دهند اما تصویر خوبی از ساختار بدن باکتری و غشا بیرونی که از آن در برابر داروها محافظت می‌کند، ارائه نمی‌کنند.
به گفته بارت هوگن‌بوم، متخصص نانوفناوری در دانشگاه کالج لندن و یکی از نویسندگان مقاله، غشا بیرونی یک مانع بزرگ در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها محسوب می‌شود و عاملی مهم در مقاوم‌سازی باکتری‌های عفونی در برابر درمان‌های پزشکی است. هوگن‌بوم و تیم وی قصد داشتند تا نگاه دقیق‌تری به باکتری‌ها داشته و از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای مطالعه غشا بیرونی باکتری‌ها با جزئیات بیشتر استفاده کردند.
زمانی که تیم پژوهشی از میکروسکوپ نیروی اتمی برای بررسی سطح یک باکتری ئی. کولای زنده استفاده کردند، دریافتند که آن را موزائیکی از پروتئین‌ها شکل داده‌اند. بیشتر قسمت‌های غشا بیرونی عمدتا با پروتئین‌های ثابت پوشیده شده بود، اما جزایری فاقد پروتئین نیز وجود داشتند که در عوض مملو از مولکول‌های لیپید قندی بودند.
به گفته هوگن‌بوم، این نشان می‌دهد که ممکن است نفوذ به قسمت‌های داخلی باکتری به یک اندازه دشوار نباشد بلکه نقاط قوی‌تر و ضعیف‌تری وجود داشته باشند که می‌توانند توسط آنتی‌بیوتیک‌ها هدف قرار بگیرند.
باکتری‌ها با توجه به غشاهای بیرونی خود به دو دسته باکتری‌های گرم-منفی، مانند ئی. کولای و باکتری های گرم-مثبت، مانند استافیلوکوک تقسیم می‌کنند. «گرم» در اینجا ارتباطی با وزن ندارد، بلکه با یک تست خاص طراحی شده برای تفکیک سریع باکتری‌ها بر اساس دیواره سلولی آن‌ها مرتبط است. باکتری‌های گرم-منفی دارای دیواره سلولی نفوذناپذیرتر هستند که کار را برای آنتی‌بیوتیک‌ها در ارائه عملکرد درست خود و از بین بردن میکروب‌ها دشوار می‌کند.
مقاومت آنتی‌بیوتیکی درمان بیماری‌های عفونی را دشوارتر می‌کند و می‌تواند عفونت‌های رایج را به گزینه‌هایی تهدیدکننده زندگی تبدیل کند. سازمان بهداشت جهانی طی چند سال گذشته همواره مقاومت آنتی‌بیوتیکی را به‌عنوان یک تهدید سلامت جهانی فهرست کرده است زیرا این پتانسیل را دارد تا سیستم‌های مراقبت‌های بهداشتی و درمانی را دچار مشکل کند.
این که وصله‌های پروتئینی غشا بیرونی ممکن است بر استحکام پوشش محافظ باکتری تاثیر بگذارد یا این که چگونه به مبارزه با مقاومت آنتی‌بیوتیکی کمک کند، هنوز مشخص نیست. اما دانشمندان با استفاده از تکنیک‌های میکروسکوپی پیشرفته می‌توانند پنجره‌ای به سوی قلمرویی که قبلا دیده نشده بود، باز کنند.