• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.04.2022
Александра Медведева
15 837

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
Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

Вчера, 14:56
Илья

Команда ученых, работавшая вместе со съемочной группой National Geographic в отдаленных районах Амазонки, обнаружила ранее не задокументированный вид гигантской анаконды.

Позавчера, 17:08
Ольга Иванова

Канадские исследователи изучили поведение приматов в естественной среде обитания и пришли к выводу, что те из них, кто имеет врожденные аномалии или покалечен в процессе жизни, вполне неплохо адаптируются к своим недостаткам. Они не только выживают, но и размножаются. Более того, им активно помогают сородичи.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

Вчера, 12:19
РНФ

Ученые показали, что экстремальный подъем уровня Каспийского моря на десятки метров, произошедший 18-13 тысяч лет назад и получивший название «Великая Хвалынская трансгрессия», мог быть вызван, вопреки существующим гипотезам, не таянием ледника, а естественными изменениями палеоклимата. Оказалось, что из-за холодного климата того периода обширные территории, с которых собирали воду впадающие в Каспий реки, были покрыты многолетней мерзлотой. В результате массы дождевых и талых вод почти не впитывались в мерзлые грунты и стекали в море, испарение с поверхности которого было небольшим. Все эти факторы привели к повышению уровня Каспия и увеличению площади моря более чем вдвое по сравнению с современным. Полученные данные помогут уточнить представления о масштабе колебаний уровня Каспийского моря при изменении климата.

19 февраля
Полина

Подростки чаще пробуют писать музыку, если у них есть возможность получать соответствующее дополнительное образование, а также когда они чувствуют поддержку и преемственность. При этом есть пять типовых траекторий, которые приводят к собственному творчеству.

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: