Построено микроухо для подслушивания бактерий

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.

Авторы микроуха уверены, что вскоре смогут подслушать много интересного в мире бактерий, причём многие открытые "на слух" вещи окажутся новыми и неожиданными (фото с сайта news.bbc.co.uk).

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.

Схема прослушивания звуков из мира бактерий. На врезке – Джон Купер (иллюстрация BBC News, фото Universities of Glasgow).

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.