Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Yıllardır bilim kurgu yazarları, ameliyatlar gerçekleştirebilecek veya insanlara ilaç ulaştırabilecek “mikro yüzücüler” kullanma fikri hakkında yazılar ve kitaplar yazdılar. Şimdi, Minnesota Üniversitesi Twin Cities araştırmacıları tarafından yönetilen bir ekip, bakterilerin insan vücudu gibi farklı karmaşık sıvılar ve ortamlarda nasıl yüzdüğünü keşfetti.

Ekip bakterilerin yoğun çözeltilerde suya göre daha hızlı yüzdüğünü buldu. Bulgular, bilim insanlarının, bakterilerin neden olduğu hastalıklar için yeni tedaviler geliştirmesine ve ilaç geliştirmek için bakteri tabanlı sistemler tasarlamasına yardımcı olabilir.

Araştırma camiasında yaygın olarak bilinen adıyla "bakteriyel yüzme", 1960'lardan beri bilim insanları tarafından yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Önceki çalışmalar, bakterilerin kalın polimer çözeltilerinde, yani uzun zincir benzeri moleküllerden oluşan maddeler olan polimerleri içeren sıvılarda daha hızlı yüzdüğünü bulmuştular. Araştırmacılar bunun bakterilerin zincir molekülleri tarafından oluşturulan ağ boyunca yüzebilmeleri ve zincirleri itmelerine yardımcı olmak için gerebilmeleri nedeniyle olduğunu kuramsallaştırdılar.

Bununla birlikte ekip, bu yeni çalışmada, bakterilerin zincir molekülleri yerine küçük katı parçacıkların çözeltilerinde nasıl hareket ettiğini ilk kez inceledi. Polimer ve parçacık dinamiğindeki büyük farklılıklara rağmen, bakterilerin hala daha hızlı yüzdüğünü buldular. Bu da bakterilerin yoğun ve karmaşık sıvılarda nasıl hareket ettiğine dair farklı bir açıklama olması gerektiğini öne sürdü.

Araştırmacılara göre bakteriler yüzerken parçacıkların geçişinden kaynaklanan sürtünmenin kamçılarının vücutlarıyla daha iyi uyum sağlamasına ve nihayetinde daha hızlı hareket etmelerine yardımcı olduğuna inanıyorlar. Bu kamçılara "kuyruk" da diyebiliriz, bakterileri ileriye doğru itmek için bir dönüşe sahip.

Bir bakteri hücresi, kendisini mikron boyutlu bir kolloid parçacığın yanında ileriye doğru itmek için "sallanır". Video kaynağı: Cheng Araştırma Grubu, Minnesota Üniversitesi.

Makalenin başyazarı Shashank Kamdar, “17. yüzyılda mikroskopların icadından bu yana bakterilerin yüzmesi insanları büyüledi, ancak şimdiye kadar anlayış çoğunlukla su gibi basit sıvılarla sınırlıydı. Öte yandan bakterilerin kendi habitatlarında toprak ve sıvılar gibi gerçek yaşam durumlarında nasıl hareket ettikleri konusu hala cevaplanması gereken bir soru” dedi.

Bakterilerin karmaşık, viskoz ortamlarda nasıl hareket ettiğini anlamak (insan vücudu bir bütündür) bilim adamlarının hastalıklar için tedaviler tasarlamasına ve hatta bakterileri insanlara ilaç ulaştırmak için “damarlar” olarak kullanmasına yardımcı olabilir.

Makalenin kıdemli yazarı ve Doç. Xiang Cheng, “İnsanların bu fenomeni on yıllar boyunca açıklamak için kullandıkları birkaç mekanizma var, ancak bu çalışma ile bakterilerin karmaşık çözümlerle yüzdüğü zaman ne olduğuna dair birleşik bir anlayış sağlıyoruz. Bakterilerin karmaşık bir ortamda nasıl hareket ettiğini anlamak önemlidir. Örneğin, belirli bir bakteri türü mide ülserine neden olur. Mide astarı viskoz bir ortamdır, bu nedenle bakterilerin bu ortamlarda nasıl hareket ettiğini incelemek hastalığın nasıl yayıldığını anlamak için önemlidir” dedi.

Makale: Nature Journal