Les bactéries peuvent-elles produire des sons ? Il est logique de supposer que si nous pouvions entendre des bactéries, nous saurions si elles sont vivantes ou non. Lorsque les bactéries sont tuées avec un antibiotique, ces sons s'arrêtent, à moins, bien sûr, que les bactéries soient résistantes à l'antibiotique. C'est exactement ce que les scientifiques de l'Université de technologie de Delft, dirigés par le Dr Farbod Alijani, ont réussi à faire : ils ont capturé le bruit de faible niveau d'une seule bactérie à l'aide de graphène.
L'équipe de Farbod Alijani a d'abord étudié la mécanique de base du graphène, mais à un moment donné, ils se sont demandé ce qui se passerait si ce matériau extrêmement sensible entrait en contact avec un seul objet biologique.
Le graphène est une forme de carbone constituée d'une seule couche d'atomes, également connue comme un matériau miracle, dit Alijani. Il est très durable, avec de bonnes propriétés électriques et mécaniques, et est également extrêmement sensible aux forces extérieures.
Une équipe de chercheurs, en collaboration avec des experts en nanomécanique, a mené des expériences avec la bactérie E. coli. Ce que nous avons vu était incroyable. Lorsqu'une seule bactérie se colle à la surface d'une membrane de graphène, elle génère des vibrations aléatoires d'une amplitude de quelques nanomètres seulement que nous pouvons détecter. Nous pouvions entendre le son d'une seule bactérie », expliquent les scientifiques.
Les fluctuations extrêmement faibles sont le résultat des processus biologiques des bactéries avec la contribution principale de leurs flagelles (queues à la surface de la cellule qui poussent les bactéries).
Pour comprendre à quel point ces battements flagellaires sur le graphène sont petits, il convient de dire qu'ils sont au moins 10 milliards de fois plus petits que le coup de poing d'un boxeur lorsqu'il frappe un sac de boxe. Cependant, ces rythmes à l'échelle nanométrique peuvent être convertis en pistes audio et écoutés.
Cette étude est d'une grande importance dans l'identification de la résistance aux antibiotiques.
Les résultats de l'expérience étaient sans équivoque : si les bactéries étaient résistantes à l'antibiotique, les fluctuations se poursuivaient simplement au même niveau. Lorsque les bactéries étaient sensibles au médicament, les fluctuations diminuaient progressivement puis disparaissaient complètement. En raison de la grande sensibilité des membranes de graphène, ce phénomène peut être détecté à l'aide d'une seule bactérie.
«Nous visons à optimiser notre plateforme de graphène unicellulaire pour les tests de sensibilité aux antibiotiques et à la tester sur une variété d'échantillons pathogènes. Ainsi, il pourrait éventuellement être utilisé comme un outil de diagnostic efficace pour détecter rapidement la résistance aux antibiotiques dans la pratique clinique », déclarent les scientifiques.
"Ce serait un outil inestimable dans la lutte contre la résistance aux antibiotiques chez les bactéries, une menace sans cesse croissante pour la santé humaine dans le monde."
L'étude a été publiée dans la revue Nature Nanotechnology.
2022-04-19 10:39:28
Auteur: Vitalii Babkin