نانوابزاری برای شنیدن صدای باکتری ها ساخته شد - مجله گرگانلند

به گزارش گروه دانشگاه خبرنگاران، فربد علیجانی که در دانشگاه صنعتی دلفت مشغول به تحقیق است، به تازگی نانوابزاری برای شنیدن صدا باکتری ها ساخته است. این ابزار می تواند از روی صدای فراوری شده به وسیله باکتری، به زنده بودن آن پی ببرد. این فناوری برای تشخیص مقاومت آنتی بیوتیکی بسیار کاربردی است.

آیا تا به حال فکر نموده اید که باکتری ها هم می توانند صدا های متمایز فراوری نمایند؟ اگر می توانستیم به صدای باکتری ها گوش دهیم، می توانستیم بدانیم که آیا آن ها زنده هستند یا نه. وقتی باکتری ها با استفاده از آنتی بیوتیک از بین می فرایند، صدا های آن ها نیز قطع می گردد، مگر اینکه باکتری ها به آنتی بیوتیک مقاوم باشند.

این دقیقاً همان کاری است که تیمی از محققان دانشگاه صنعتی دلفت به رهبری فربد علیجانی پیروز به انجام آن شده اند. آن ها صدای بسیار ضعیف یک باکتری را با استفاده از گرافن ضبط کردند. نتایج این تحقیقات آن ها در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است.

تیم فربد علیجانی در ابتدا در پی مبانی مکانیک گرافن بودند، اما در نقطه ای معین به این فکر افتادند که اگر این ماده بسیار حساس با یک جسم زیستی منفرد تماس پیدا کند، چه اتفاقی می افتد.

علیجانی می گوید: گرافن شکلی از کربن است که از یک لایه اتم تشکیل شده و به عنوان ماده شگفت انگیز نیز شناخته می گردد. بسیار قوی با خواص الکتریکی و مکانیکی خوب است و بعلاوه به نیرو های خارجی بسیار حساس است.

محققان این پروژه با همکاری گروه نانوزیستی سیس دکر و گروه نانومکانیک پیتر استینکن کار خود را شروع کردند. آن ها اولین آزمایش خود را با باکتری E. coli انجام دادند.

سیس دکر می گوید: آنچه ما دیدیم شگفت انگیز بود. وقتی یک باکتری به سطح یک درام گرافن می چسبد، نوسان های تصادفی با دامنه های کمتر از چند نانومتر ایجاد می نماید که می توانستیم آن را تشخیص دهیم. ما می توانیم صدای یک باکتری را بشنویم.

نوسانات بسیار کوچک در نتیجه فرآیند های زیستی باکتری ها بوده و در این بین، سهم اصلی به تاژک های آن ها (دم روی سطح سلول که باکتری ها را به حرکت در می آورد) تعلق دارد. برای درک اینکه این ضربات تاژک دار روی گرافن چقدر ریز هستند، باید گفت که آن ها حداقل 10 میلیارد برابر کوچک تر از ضربه مشت زنان در هنگام رسیدن به کیسه بوکس هستند. علیجانی می گوید این موضوع خیلی جالب است.

این تحقیق پیامد های بسیار زیادی برای تشخیص مقاومت آنتی بیوتیکی دارد. نتایج تجربی آن بسیار واضح است. اگر باکتری ها به آنتی بیوتیک مقاوم بودند، نوسانات فقط در همان سطح ادامه می یافت. زمانی که باکتری ها به دارو حساس شدند، ارتعاشات تا یکی دو ساعت بعد کاهش می یابد، اما پس از آن کاملاً از بین رود. به لطف حساسیت بالای درام های گرافن، این پدیده تنها با استفاده از یک سلول قابل تشخیص است.

فربد علیجانی می گوید: برای آینده، هدف ما بهینه سازی پلت فرم حساسیت آنتی بیوتیکی تک سلولی گرافن و اعتبارسنجی آن در برابر انواع نمونه های بیماری زا است تا در نهایت بتوان از آن به عنوان یک ابزار تشخیصی مؤثر برای تشخیص سریع مقاومت آنتی بیوتیکی استفاده کرد.

پیتر استینکن می گوید: این فناوری، یک ابزار ارزشمند در مبارزه با مقاومت آنتی بیوتیکی است، که تهدیدی فزاینده برای سلامت انسان در سراسر دنیا است.