Бактерии лопаются, попадая на крылья цикад

Focus, Creation 35(3)
Перевод: Алексей Калько (creationist.in.ua)
Переведено с разрешения creation.com

Присоединяйтесь к нам на Facebook!

Нажмите «Нравится», чтобы первыми узнавать о новых статьях

Цикада

«Black Prince Cicada 03» Фото Toby Hudson. Лицензия CC BY-SA 3.0 au.

Живые создания могут убивать бактерий различными способами. Мы, люди, обладаем сложной иммунной системой, а плесени могут производить антибиотики. Недавно команда исследователей под руководством Елены Ивановой из Технологического университета Суинберна в Хоторне, штат Виктория (Австралия), открыла уникальный способ, с помощью которого одна из разновидностей певчих цикад (Psaltoda claripennis) убивает микробов. При этом используется только физическая структура, без какого-либо химического воздействия. Поскольку бактерии очень миниатюрны, любая физическая структура, которая может их убить, сама должна быть невероятно микроскопической.

Крылья цикады покрыты гексагональным массивом наностолбиков (столбики расположены в вершинах шестиугольной сетки). Эти столбики всего лишь 200 нм в высоту и 70 нм в диаметре, и находятся друг от друга на расстоянии 170 нм (1 нм – одна миллионная часть милиметра). То есть даже бактерия относительно большая в сравнении с ними. Например, использовавшийся в этих экспериментах патоген – синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), – имеет 1000–5000 нм в длину и 500–1000 нм в диаметре.

Эти столбики, как ни странно, не прокалывают клеточные стенки бактерии. Вместо этого, бактерия прилипает к поверхности, и втягивается в промежутки между столбиками, благодаря чему оболочка бактерии растягивается, пока не треснет (см. видео внизу). Д-р Иванова объясняет, что механизм больше похож на «растягивание эластичной поверхности, такой как латексная перчатка. Если держать кусок резины двумя руками и медленно растягивать его, он станет тоньше в середине, и начнёт рваться».

Учёные показали, что даже когда поверхность покрыта золотом, эффект продолжает наблюдаться, что говорит о том, что на крыльях нет никаких химикатов, убивающих микробов. Кроме того, бактерии с более жёсткой клеточной стенкой были менее подвержены эффекту, что ещё раз подтверждает, что действует именно структура крыльев, растягивая оболочку бактерии, пока не будет достигнут её предел прочности.

Если такую структуру получится скопировать, это может дать способ дезинфекции поверхностей, которые собирают множество микробов, без использования вредных химикатов.

Статьи по теме

Видео по теме

Ссылки и примечания

  1. Biophysical model of bacterial cell interactions with nanopatterned cicada wing surfaces, Biophysical Journal 104(4):835–840, 19 февраля 2013 г.
  2. Antibacterial surfaces: the quest for a new generation of biomaterials, Trends in Biotechnology 31, doi:10.1016/j.tibtech.2013.01.017, 20 февраля 2013 г.
  3. Insect wings shred bacteria to pieces: Antibacterial ‘nanopillars’ on cicada wings pull bacterial membranes apart, NatureNews, 4 марта 2013 г.

ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ!

Наверх