As bactérias podem emitir sons? É lógico supor que, se pudéssemos ouvir as bactérias, saberíamos se elas estão vivas ou não. Quando as bactérias são mortas com um antibiótico, esses sons param – a menos, é claro, que as bactérias sejam resistentes ao antibiótico. Isso é exatamente o que os cientistas da Delft University of Technology, liderados pelo Dr. Farbod Alijani, conseguiram agora: eles capturaram o ruído de baixo nível de uma única bactéria usando grafeno.
A equipe de Farbod Alijani estudou inicialmente a mecânica básica do grafeno, mas em algum momento eles se perguntaram o que aconteceria se esse material extremamente sensível entrasse em contato com um único objeto biológico.
O grafeno é uma forma de carbono composta por uma única camada de átomos, também conhecido como material milagroso, diz Alijani. É muito durável, com boas propriedades elétricas e mecânicas, além de ser extremamente sensível a forças externas.
Uma equipe de pesquisadores, em colaboração com especialistas em nanomecânica, realizou experimentos com a bactéria E. coli. O que vimos foi incrível. Quando uma única bactéria adere à superfície de uma membrana de grafeno, ela gera vibrações aleatórias com uma amplitude de apenas alguns nanômetros que podemos detectar. Podíamos ouvir o som de uma única bactéria”, dizem os cientistas.
As flutuações extremamente pequenas são o resultado dos processos biológicos das bactérias com a principal contribuição de seus flagelos (caudas na superfície da célula que empurram as bactérias).
Para entender o quão pequenas são essas batidas flagelares no grafeno, vale dizer que elas são pelo menos 10 bilhões de vezes menores que o soco de um boxeador quando ele acerta um saco de pancadas. No entanto, essas batidas em nanoescala podem ser convertidas em faixas de áudio e ouvidas.
Este estudo é de grande importância na identificação de resistência aos antibióticos.
Os resultados do experimento foram inequívocos: se as bactérias eram resistentes ao antibiótico, as flutuações simplesmente continuavam no mesmo nível. Quando as bactérias eram suscetíveis à droga, as flutuações diminuíam gradualmente e depois desapareciam completamente. Devido à alta sensibilidade das membranas de grafeno, esse fenômeno pode ser detectado usando apenas uma bactéria.
“Nosso objetivo é otimizar nossa plataforma de grafeno de célula única para testes de suscetibilidade a antibióticos e testá-la em uma variedade de amostras patogênicas. Portanto, poderia eventualmente ser usado como uma ferramenta de diagnóstico eficaz para detectar rapidamente a resistência aos antibióticos na prática clínica”, dizem os cientistas.
“Esta seria uma ferramenta inestimável na luta contra a resistência a antibióticos em bactérias, uma ameaça cada vez maior à saúde humana em todo o mundo”.
O estudo foi publicado na revista Nature Nanotechnology.
2022-04-19 10:39:28
Autor: Vitalii Babkin