А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.04.2022
Александра Медведева
15 704

Ученые записали «звуки бактерий» с помощью графеновой мембраны

4.4

Голландские ученые смогли преобразовать в аудиозаписи механические колебания, возникающие при ударе всего одного жгутика бактерии о поверхность графеновой мембраны. Результаты исследований позволят эффективно оценивать устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам.

Escherichia coli
Escherichia coli/ © Flickr

Ученые из Делфтского технического университета (Нидерланды) придумали новый способ тестирования бактерий на устойчивость к антибиотикам. Для этого они преобразовали в аудиозаписи колебания, которые возникают при ударе жгутика бактерии о графеновую мембрану. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

Графен — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная углеродным слоем толщиной в один атом. Графен отличается рядом уникальных электрических и механических свойств. Кроме того, этот материал очень чувствителен к внешним воздействиям. Именно поэтому ученым пришла в голову мысль проверить, как поведет себя графен при контакте с биологическим объектом.

В экспериментах использовали графеновую мембрану и бактерию кишечной палочки Escherichia coli. Этот, как правило, безвредный микроорганизм обитает в кишечниках множества теплокровных и представляет собой распространенный модельный объект микробиологии. Исследователи обнаружили, что при прилипании одной бактериальной клетки к поверхности графена в мембране возникают колебания с амплитудой всего в несколько нанометров, которые, однако, можно зафиксировать.

Эти колебания создавало биение жгутика бактерии, используемый ею для перемещения. Чувствительность графена позволяет ему реагировать колебаниями на удары жгутика о поверхность. Такие механические изменения мембраны ученые затем преобразовали в аудиозаписи.

Сегодня устойчивость к антибиотикам, которая вырабатывается у множества бактериальных штаммов, становится все более серьезной проблемой здравоохранения в мире. Результаты нового исследования помогут определять бактерии, устойчивые к антибиотикам, с помощью звука. Метод позволит проводить точное тестирование быстрее, чем существующие технологии, а для анализа достаточно будет даже одной бактериальной клетки.

Эксперименты показали, что невосприимчивые к препаратам микроорганизмы продолжали генерировать колебания. В случае если антибиотик действовал на бактерии, звуки затихали в течение одного-двух часов, пока полностью не исчезали. Высокая чувствительность графеновых мембран позволяет детектировать шум, производимый единственной бактериальной клеткой.

Теперь ученые планируют оптимизировать платформу, чтобы протестировать ее на различных образцах патогенных бактерий. В итоге они собираются создать новый диагностический инструмент, позволяющий быстро оценить устойчивость бактерий к антибиотикам, и внедрить его в клиническую практику.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
8 часов назад
Сергей Васильев

Считается, что неандертальцы жили в коллективах максимум в пару десятков особей. Однако на их стоянках обнаруживают останки исключительно крупных животных, добыть и съесть которых можно только командой, насчитывающей сотни человек.

Вчера, 10:49
Сергей Васильев

Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.

10 часов назад
Василий Парфенов

Северная сумчатая куница — крупнейшее из всех млекопитающих, один или оба пола которого, как правило, не живут дольше одного брачного сезона. Долгое время ученые не могли уверенно сказать, почему самцы этих сравнительно больших животных (вес — 700-900 граммов) умирают после спаривания. Новое исследование объясняет наиболее вероятный физиологический механизм происходящего, а также вызывает серьезные опасения — из-за такой стратегии размножения вид снижает свои шансы на выживание.

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

28 января
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: