Cum sună bacteriile? „Melodiile microbiene“ ne-ar putea ajuta să combatem rezistența la antibiotice

O echipă de cercetători de la TU Delft, condusă de dr. Farbod Alijani, a reușit să capteze zgomotul de nivel scăzut al unei singure bacterii folosind grafenul. 

Echipa de la Universitatea de Tehnologie din Delft (TU Delft) cerceta inițial elementele fundamentale ale mecanicii fizice ale grafenului.

Ulterior, ei s-au întrebat ce s-ar întâmpla dacă acest material extrem de sensibil ar intra în contact cu un singur obiect biologic.

„Grafenul este o formă de carbon formată dintr-un singur strat de atomi și este cunoscut și sub numele de materialul minune„, spune Alijani. „Este foarte rezistent, cu proprietăți electrice și mecanice, dar este și extrem de sensibil la forțele externe”.

„Este incredibil ce am descoperit”

Echipa de cercetători a lui Farbod Alijani a inițiat o colaborare cu grupul de nanobiologie al lui Cees Dekker și cu grupul de nanomecanică al lui Peter Steeneken. Împreună, cercetătorii au efectuat primele experimente folosind bacteria E. coli.

„Ceea ce am văzut a fost incredibil! Atunci când o singură bacterie aderă la suprafața unui tambur de grafen, aceasta generează oscilații aleatorii cu amplitudini de doar câțiva nanometri pe care le-am putut detecta. Am putut auzi sunetul unei singure bacterii„, a explicat Cees Dekker.

Oscilațiile extrem de mici sunt rezultatul proceselor biologice ale bacteriei, cu contribuția principală a flagelului lor (coada de pe suprafața celulară care propulsează bacteriile). „Aceste bătăi la scară nanometrică pot fi convertite în piese sonore și pot fi ascultate”, spune Alijani.

Această cercetare are implicații enorme pentru detectarea rezistenței la antibiotice. Dacă bacteria era rezistentă la antibiotic, oscilațiile pur și simplu continuau la același nivel.

„O amenințare pentru sănătatea oamenilor din întreaga lume”

Atunci când bacteriile erau sensibile la medicament, vibrațiile au scăzut, iar apoi au dispărut complet. Datorită sensibilității ridicate a tobei de grafen, fenomenul poate fi detectat folosind doar o singură celulă.

„Pentru viitor, ne propunem să optimizăm platforma noastră de sensibilitate la antibiotice pe bază de grafen cu o singură celulă și să o validăm împotriva unei varietăți de probe patogene. Pentru ca, în cele din urmă, să poată fi utilizată ca un set de instrumente de diagnosticare pentru detectarea rapidă a rezistenței la antibiotice în practica clinică”, a explicat Farbod Alijani, potrivit SciTechDaily.

„Acesta ar fi un instrument neprețuit în lupta împotriva rezistenței la antibiotice, o amenințare tot mai mare pentru sănătatea umană din întreaga lume”, a concluzionat colegul său, Peter Steeneken.

Cercetarea lor este publicată în revista Nature Nanotechnology.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Cercetătorii lucrează la bacteria ce va produce un medicament pentru Parkinson

De ce nu poate ucide focul unele bacterii și ciuperci?

Bacteria controlată prin sunete ar putea fi un nou mod de a trata cancerul

Cea mai mare bacterie descoperită vreodată i-a uimit pe cercetători cu complexitatea sa