石墨烯捕捉到细菌会发出独特的声音吗？(图)

时间：2022-04-21 17:02:59来源：网络整理

您有没有想过细菌如何发出独特的声音？如果我们能听到细菌的声音，我们就能判断它们是否还活着。当细菌被抗生素杀死时，这些声音就会停止，除非细菌对抗生素产生抗药性。现在，来自荷兰代尔夫特理工大学 Falbed Arijani 小组的研究人员已经成功地使用石墨烯来捕捉单个细菌的低级噪声。相关研究18日发表在Nature Nanotechnology杂志上。

研究团队最初研究了石墨烯的基本力学，但他们想知道如果极其敏感的材料与单个生物物体接触会发生什么。 “石墨烯是碳的一种现有形式，由单层原子组成，也被称为‘神奇材料’，”Falbed Arijani 说。 “它非常坚固，具有良好的电气和机械性能。而且对外力也非常敏感。”

研究人员对大肠杆菌进行了首次实验。研究发现，当细菌附着在石墨烯鼓表面时，会产生幅度低至几纳米的随机振动，研究人员可以检测和听到单个细菌。

这种微小的振动源于细菌生物体的一个过程，主要来自它们的鞭毛。为了更好地了解石墨烯上细菌鞭毛的“节拍”有多小，阿里贾尼说，如果细菌也被用来打沙袋，它们的威力至少比人类拳击手的拳头弱 100 亿倍。现在，这些纳米级“节拍”可以被翻译成音轨并被听到。

研究人员表示石墨烯作用，该研究对检测抗生素耐药性具有重大意义。实验的结果是明确的：如果细菌对抗生素产生抗药性，振动会以相同的水平继续。当细菌易受药物影响时，振动会在一两个小时内逐渐减弱，直到完全消失。由于石墨烯鼓的高灵敏度，只需一节电池即可检测到这种现象。

Arijani 说：“未来，我们的目标是优化我们的单细胞石墨烯抗生素敏感性平台，并针对各种致病样本进行验证。因此，它最终可以作为快速检测抗生素的有效诊断工具包临床实践中的耐药性。”抗生素耐药性对世界各地的人类健康构成日益严重的威胁。这将是对抗抗生素耐药性的“宝贵工具”。（实习记者张嘉欣）

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对于微观世界，大多数时候我们还是“见人不见声”，用显微镜观察石墨烯作用，用染色和培养的方法判断细菌的生死。这一次，研究人员开辟了新的思路。既然石墨烯是这么神奇又敏感的材料，如果细菌在其表面移动，会不会留下“足迹”？这种力量非常轻微，以至于需要敏感的材料和“耳朵”才能捕捉到它。研究人员认为，听到细菌活动的声音可能会导致判断细菌活力的新方法。抗生素耐药性是一个全球性问题，如果开发出石墨烯抗生素敏感性平台，可以快速检测细菌耐药性。

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