Прототип системы, способной услышать даже "плеск" жгутиков, при помощи которых плавают микроорганизмы, создала группа учёных из трёх британских университетов и институтов, руководимая Джоном Купером (Jon Cooper) из университета Глазго. Авторы прибора, условно называемого micro-ear, полагают, что он станет одним из важных инструментов в биологических лабораториях.
В основе технологии записи необычайно слабых звуков лежит принцип оптического пинцета, то есть взаимодействие лазерного луча и крошечного объекта (в данном случае — диэлектрической бусинки поперечником в микрометр), плавающего или парящего в изучаемой среде.
Оптический пинцет может не только манипулировать микрообъектами с усилием в пиконьютоны (удерживая их в заданной точке), но и измерять воздействия такого же малого масштаба: для этого высокоскоростная камера следит за периодическими колебаниями бусинки в пятне от луча, и эти колебания компьютер переводит в звук.
Таким способом британские учёные уже записали шум броуновского движения, однако они намерены пойти дальше. Проект ещё развивается, и, по их замыслу, целое кольцо из нескольких микробусин, окружающее бактерию, способно превратиться в сверхчувствительный микрофон, позволяющий записать всё, что происходит с клеткой.
Принцип окружения позволит отделить собственные звуки изучаемого объекта от внешних помех. Колебания частиц кольца в жидкости должны ловить уже несколько лазерных лучей. А для того чтобы звуки, издаваемые бактерией, воздействовали на бусинки как можно более интенсивно, разработчики решили вытравить в предметном стекле крошечную чашу, работающую как рупор (одна такая выемка с микробусинкой показана на фото под заголовком).
После того как микроухо будет завершено, группа исследователей намерена применить его для изучения воздействия лекарств на бактерии, в частности для поиска средств блокировки жгутиков. Такие препараты могли бы оказать помощь в лечении ряда болезней, препятствуя распространению микробов по организму. (Узнайте о другой интересной работе по прослушиванию живых клеток, оптическом пинцете для вирусов и акустическом пинцете для микрообъектов.)
Источник: membrana
|
