Zsynchronizowane ruchy E. coli: naukowcy kontrolują bakterie dla medycyny przyszłości
WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Delfcie odkryli nową metodę synchronizacji ruchów bakterii E. coli. Poprzez umieszczenie ich w specjalnie zaprojektowanych okrągłych przestrzeniach i połączenie ich wąskimi kanałami, zauważyli, że bakterie poruszają się w skoordynowany sposób. Badanie to pomaga zrozumieć, jak działa synchronizacja w organizmach żywych i może prowadzić do nowych sposobów kontrolowania systemów biologicznych działających jak oscylatory.
Naukowcy zastosowali następujące kroki w swoim badaniu:
Pojedyncze bakterie E. coli umieszczono w specjalnie zaprojektowanych małych przestrzeniach, połączonych wąskimi kanałami. Obserwowano i mierzono ich skoordynowane ruchy. Do analizy zsynchronizowanych działań użyto uniwersalnych zasad matematycznych.
Te odkrycia są istotne, ponieważ pokazują, że bakterie potrafią poruszać się w zorganizowany sposób. Zrozumienie tego może pomóc nam kontrolować ich zachowanie w celach praktycznych. Na przykład możemy opracować mikroskopijne narzędzia do badania ruchów bakterii. To pozwoli nam lepiej zrozumieć, jak grupy bakterii wędrują i wchodzą w interakcje w niewielkich przestrzeniach.
Nowatorskie podejście do badania antybiotyków: Analiza sposobu poruszania się bakterii przed i po zastosowaniu leków może przynieść nowe metody oceny ich wpływu na bakterie. To może przyspieszyć opracowywanie nowych leków i skuteczniej stawić czoła problemowi oporności na antybiotyki.
Badacze kontynuują pracę nad wcześniejszymi badaniami, w których udało im się zarejestrować dźwięk pojedynczej bakterii. Obecne badania przechodzą od obserwacji bakterii do aktywnego wpływania na ich zachowanie. Możliwość kontrolowania ruchu mikroorganizmów stanowi postęp w zrozumieniu i zarządzaniu mikrobiologicznym życiem na podstawowym poziomie.
Zespół bada bardziej złożone systemy, w tym sieci bakterii, które współpracują. Może to prowadzić do zaawansowanych zastosowań, takich jak nowe metody inżynierii biologicznej czy innowacyjne sposoby leczenia chorób. Badania te ukazują przyszłość, w której mikroorganizmy nie tylko istnieją, ale aktywnie wspierają prace naukowe.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1002/smll.202407832i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Aleksandre Japaridze, Victor Struijk, Kushal Swamy, Ireneusz Rosłoń, Oriel Shoshani, Cees Dekker, Farbod Alijani. Synchronization of E. coli Bacteria Moving in Coupled Microwells. Small, 2024; DOI: 10.1002/smll.202407832Udostępnij ten artykuł