Тя разчита на слой въглерод с дебелина само един атом.
Изключително чувствителните подслушващи устройства могат да бъдат критичен инструмент за лекарите, изправени пред нарастващата криза на резистентните към антибиотици бактерии.
Представете си, че гледате напречно сечение на човешки косъм под микроскоп. В най-широката му точка можете да поставите приблизително 100 бактерии E. coli от край до край върху повърхността на разреза. Толкова малки са тези. Освен това са невероятно опасни. Всяка година E. coli убива стотици хиляди и разболява още стотици милиони. И подобно на много други патогени, E. coli усилват имунитета си срещу антибиотиците, с които разполагаме, много по-бързо, отколкото разработваме нови.
Сега екип от изследователи е разработил нов начин да определи дали даден антибиотик е успял да убие проба от E. coli. Свръхчувствителното слушащо устройство разчита на графен, за да улови невероятно слабия звук на бактериите E. coli, които се опитват да се движат – или са мъртви.
Екипът описва техниката в статия, публикувана миналия понеделник, в рецензираното списание Nature Nanotechnology.
Тънък лист от атоми може да чуе невъзможно слабия звук
Графенът е приветстван като революционен материал за всичко – от слънчеви клетки до екрани на смартфони. Това е „форма на въглерод, състояща се от един слой атоми“, казва изследователят и инженер Фарбод Алиджани, който е един от изобретателите на новото устройството.
Графенът е изключително важно откритие в света на материалните науки. Изследователите (Андре Гейм и Константин Новоселов), които разработиха първата потенциално полезна версия на графена през 2004 г., спечелиха Нобелова награда за своето откритие само шест години по-късно.
Някои наричат графена „чудодейният материал“ на този век. „Графенът е изключително чувствителен към външни сили“, казва Алиджани. Това го прави идеален за откриване на движение от малката спираловидна нишка – наречена флагел – която бактерия E. coli използва, за да се движи из света.
Антибиотичната резистентност
Алиджани си сътрудничи с нанобиолога Цес Декер за проектирането на системата. „Това, което видяхме, беше поразително! Когато една бактерия се прилепи към повърхността на графенов барабан, тя генерира произволни трептения с амплитуди от няколко нанометра, които можем да открием“, казва Декер. „Можехме да чуем звука на една-единствена бактерия!“
Докато изследователите продължават работата си, става ясно, че устройството с графен може бъде полезно, за да се разбере дали даден антибиотик може да изчисти бактериална инфекция.
Ако щамът на E. coli е резистентен към въпросното лекарство, тогава графеновият барабан не регистрира промяна в звука на флагела, биещ срещу тънкия слой въглеродни атоми. Ако антибиотикът върши своята работа, вибрациите стават по-бавни и по-слаби, докато шумът не спре напълно.
Алиджани казва, че екипът планира да оптимизира устройството си и „да го използва срещу различни патогенни проби. Крайната им цел е да създадат ефективен диагностичен инструментариум за бързо откриване на антибиотична резистентност в клиничната практика“.
Източник: InterestingEngineering
