Bewegingen van E. coli’s zijn hoorbaar te maken

Het schijnt dat ook bacteriën geluid kunnen maken, tenminste als ze de juiste instrumenten hebben. Onderzoekers schijnen die ‘herrie’ die ze maken door te bewegen te hebben waargenomen door ze op minuscule grafeenmembraantjes te plakken. Misschien kun je daar wat mee om de reacties van bacteriën op, bijvoorbeeld, antibiotica af te luisteren. Als het antibioticum werkt dan hoor je niks meer want zijn de beestjes morsdood.
Mensen maken door de bank veel herrie. Dan heb ik het niet over de luid bonkende auto’s ’s zomers, maar over hoe lawaaiig mensen zich verplaatsen, waarbij meestal de mond ook niet stilstaat. Zelfs als we extra ‘stil’ proberen te zijn, zijn we vaak nog vrij eenvoudig te lokaliseren.
Dat betekent ook dat geluiden van andere organismen niet erg tot ons doordringen, zeker niet als ze niet met het blote oog te zien zijn. Toch kunnen die ook geluiden voortbrengen, zelfs minuscule bacteriën. Onderzoekers van de TU Delft rond Farbod Alijani hebben hun geluiden, of eigenlijk hun bewegingen, hoorbaar gemaakt.
Het was de onderzoekers eigenlijk te doen om de mechanica van grafeen. Alijani: “Dat bestaat uit een laag koolstofatomen, is zeer sterk en heeft goede mechanische en elektrisch eigenschappen en is uiterst gevoelig voor krachten.” Hij en zijn collega’s vroegen zich af wat er zou gebeuren als dit zeer gevoelige materiaal met iets zeer kleins in contact kwam. Daarmee was de bacterietrommel geboren.
Dat ‘instrument’ is een in silicium geëtste ronde holte met een diameter van 8 µm (1 µm = 0,001 mm) en een diepte van 285 µm bespannen met een dubbele laag grafeen. Daarop werden bacteriën gezet van de soort Escheria coli, een bekende darmflorabewoner.
De geluiden (bewegingen) die ze maakten op de trommels werden gemeten met behulp van laserinterferometrie. Een enkele bacterie maakt bewegingen van zo’n 60 nm (1 nm= 0,001 µm) en oefent daarmee krachten tot 6 nN uit op het trommelvel. Zo konden de bewegingen hoorbaar gemaakt worden. “We konden zelfs het geluid van een bacterie horen”, zei Aijlani’s baas Cees Dekker.

tienmiljard

Alijani: “Om te vatten hoe miniem dat geklop is op grafeen dan moet je je voorstellen dat het tienmiljard maal zwakker is als het geluid dat een bokser maakt als ie de boksbal raakt. Toch kunnen die nanoklapjes hoorbaar worden gemaakt.”

Dat verhaal kreeg ook een praktische kant. Bacteriën die resistent waren voor een antibioticum gingen vrolijk door met trommelen (bewegen), bij bevattelijke soortgenoten nam het getrommel na een tot twee uur af tot het uiteindelijk geheel verdween en dat was dus hoorbaar te maken met een enkele cel.
Alijani wil de bacterietrommel ook bij andere bacteriën testen en wellicht is er op een dag een diagnostisch instrument waarmee de bacterieactiviteit kan worden gepeild.

Bron: bdw