Исследовать бактерии и, в частности влияние на них лекарственных средств можно с помощью изучениях их наноколебаний. Таков результат исследования заведующего лабораторией зондовой микроскопии и физики поверхности Саровского физико-технического института НИЯУ МИФИ Максимом Докукиным и заведующей лабораторией сканирующей зондовой микроскопии Нижегородского госуниверситета им. Лобачевского Светланой Плесковой. Сообющение о данном исследовании попало на обложку журнала «Nanotechnology and Precision Engineering».
Как пояснил ученый из НИЯУ МИФИ Максим Докукин, «помимо обычных, легко детектируемых движений (например, плавания), бактерии демонстрируют наномоторику, а именно, локальные движения, не превышающие нескольких десятков нанометров. Анализ наномоторики бактерий может дать представление об их метаболической активности, а также реакции бактерий на различные лекарства, применяемые против них. Это связано с тем, что наномоторика бактерий чувствительна к их пищевым предпочтениям и виду окружающей среды. Но, как правило, традиционные клинические методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам требуют достаточно много времени. Обычно в АСМ кантилевер с зондом используется для получения трехмерной карты поверхности, но в данном случае кантилевер использовался нами для детектирования нанометровых осцилляций, создаваемых бактериями прикрепленными к кантилеверу».
Авторы работы обнаружили, что различные штаммы бактерий создают очень специфические профили колебаний, что позволяет легко различать разные типы бактерий. Эти профили наномоторики могут меняться в зависимости от питательной среды, которой питаются бактерии и лекарств, добавленных в нее.
Учеными предложен метод исследования наномоторных движений бактерий с помощью атомно-силового микроскопа, к микроскопическому зону («канлилеверу») которого прикрепляется микроорганизм. Затем ученые использовали математический анализ для обработки полученных сигналов колебаний с целью найти закономерности и разницу между различными видами бактерий.
Данный метод может быть особенно полезен для медицинских лабораторий и клиник, поскольку он выполняется гораздо быстрее других.
По результатам исследований коллаборации ученых ННГУ им. Н.И. Лобачевского и Саровского физико-технического института (СарФТИ) НИЯУ МИФИ, опубликована в журнале «Nanotechnology and Precision Engineering», и даже выбрана для представления на обложке номера в качестве основной статьи выпуска. Американский институт физики (American Institute of Physics, AIP) – один из крупнейших издателей научной информации по физике выбрал статью в качестве основного события.
Теги: биотехнологии
