用石墨烯“聆聽”細菌“配樂”

2026-03-27 10:51:23 來源:環球網 閱讀數:2719

你ni有you沒mei有you想xiang過guo細xi菌jun會hui發fa出chu獨du特te的de聲sheng音yin?如ru果guo我wo們men能neng聽ting到dao細xi菌jun的de聲sheng音yin,我wo們men就jiu能neng知zhi道dao它ta們men是shi否fou還hai活huo著zhe。當dang細xi菌jun被bei抗kang生sheng素su殺sha死si時shi,這zhe些xie聲sheng音yin就jiu會hui停ting止zhi,除chu非fei細xi菌jun對dui抗kang生sheng素su產chan生sheng耐nai藥yao性xing。現xian在zai,荷he蘭lan代dai爾er夫fu特te理li工gong大da學xue法fa爾er博bo德de·阿裏賈尼課題組研究人員成功使用石墨烯捕捉到了單一細菌的低水平噪音。相關研究發表在18日《自然·納米技術》雜誌上。

研究團隊最初是研究石墨烯的基本力學原理,但他們想知道如果這種極其敏感的材料與單個生物物體接觸會發生什麼。“石墨烯是碳的一種存在形式,由單層原子組成,也被稱為‘神奇材料’。”法爾博德·阿裏賈尼說,“它非常堅固,具有良好的電氣和機械性能,而且對外力也非常敏感。”

yanjiurenyuanduidachangganjunjinxingleshoucishiyan。jieguofaxian,dangxijunfuzhezaishimoxigudebiaomianshi,tahuichanshengfududizhijinamidesuijizhendong,yanjiurenyuankeyijiancebingtingdaodangexijundeshengyin。

這種極小的振動源自細菌生物的過程,主要來自它們的鞭毛。為了讓人們更好地理解石墨烯上細菌鞭毛的“節拍”是多麼微小,阿裏賈尼打比方說,如果也讓細菌來打拳擊沙袋的話,它們至少比人類拳擊手的拳頭力度小100億倍。現在,這些納米級的“節拍”可以被轉換為音軌並被聽到了。

研究人員表示,這項研究對抗生素耐藥性的檢測具有巨大的意義。實驗結果是明確的:ruguoxijunduikangshengsuchanshengnaiyaoxing,zhendonghuizaixiangtongdeshuipingshangjixu。dangxijunrongyishoudaoyaowuzuoyongshi,zhendonghuizaiyilianggexiaoshineizhujianjianruo,zhidaowanquanxiaoshi。youyushimoxigudegaolingmindu,zhixuyigedianchijiukeyijiancedaozheyixianxiang。

阿裏賈尼說:“未(wei)來(lai),我(wo)們(men)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)優(you)化(hua)我(wo)們(men)的(de)單(dan)細(xi)胞(bao)石(shi)墨(mo)烯(xi)抗(kang)生(sheng)素(su)敏(min)感(gan)性(xing)平(ping)台(tai),並(bing)針(zhen)對(dui)各(ge)種(zhong)致(zhi)病(bing)樣(yang)本(ben)進(jin)行(xing)驗(yan)證(zheng)。從(cong)而(er)最(zui)終(zhong)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)的(de)診(zhen)斷(duan)工(gong)具(ju)包(bao),在(zai)臨(lin)床(chuang)實(shi)踐(jian)中(zhong)快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)抗(kang)生(sheng)素(su)耐(nai)藥(yao)性(xing)。”抗生素耐藥性是世界各地對人類健康日益增長的威脅。在對抗抗生素耐藥性方麵,這將是一個“無價的工具”。(實習記者張佳欣)

【總編輯圈點】

對微觀世界,大多數時候我們還是“隻見其人,未聞其聲”,用顯微鏡來觀察,用染色法、培養法來判斷細菌的生死。這次,科研人員打開了新思路。既然石墨烯是這麼神奇又敏感的材料,若細菌在其表麵運動,會不會留下“腳步”聲?這種力度極其輕微,要有靈敏的材料和“耳朵”才(cai)能(neng)捕(bu)捉(zhuo)。研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)認(ren)為(wei),聽(ting)到(dao)細(xi)菌(jun)活(huo)動(dong)的(de)聲(sheng)音(yin),就(jiu)有(you)了(le)判(pan)斷(duan)細(xi)菌(jun)活(huo)力(li)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)。抗(kang)生(sheng)素(su)耐(nai)藥(yao)性(xing)是(shi)個(ge)世(shi)界(jie)難(nan)題(ti),若(ruo)開(kai)發(fa)出(chu)石(shi)墨(mo)烯(xi)抗(kang)生(sheng)素(su)敏(min)感(gan)性(xing)平(ping)台(tai),則(ze)可(ke)快(kuai)速(su)對(dui)細(xi)菌(jun)耐(nai)藥(yao)性(xing)進(jin)行(xing)檢(jian)驗(yan)。

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