Bakteriler pek çok etkileyici yeteneğe sahip. Ham petrolü ve plastiği parçalayabiliyorlar, metali "yiyebiliyorlar", tümörleri küçültebiliyorlar ve hatta belki robotları bile kontrol edebilirler. Ama onlar hakkında bildiğimiz her şeye rağmen, bilmediğimiz çok şey de var. Örneğin ses çıkartıp çıkartmadıklarını veya nasıl bir sese sahip olduklarını halen bilmiyoruz.
Boyutları göz önüne alındığında, bakterilerin aslında sessiz olduğunu düşünebilirsiniz. Ancak Nature Nanotechnology'de yayınlanan yeni bir çalışma, ilk defa bakterilerin sesini yakalamayı başardı. Kayıt, antibiyotik direncinin tespitinde büyük bir atılım olabilecek bakteri yaşamının sakin gürlemesini gösteriyor.
Bakteri hayatına devam ederken Escherichia coli'nin ince seslerini yakalamak için ultra ince grafen davullar kullanıldı. Delft Üniversitesi'nden Profesör Cees Dekker yaptığı açıklamada "Gördüklerimiz çok çarpıcıydı! Tek bir bakteri bir grafen davulun yüzeyine yapıştığında, tespit edebileceğimiz birkaç nanometre kadar düşük genliklere sahip rastgele salınımlar üretiyor. Tek bir bakterinin sesini duyabiliyorduk!”
Bu sesleri duymak için ekibin son derece hassas bir enstrümana ihtiyacı vardı. Bakteriler çok küçük olduğundan dolayı geleneksel kayıt yöntemleri yeterli olmayacaktı. Bu yüzden de tek bir karbon atomu katmanından oluşan, ses ve elektriği iletmede iyi olan grafen kullanımına karar verdiler.
Çalışma lideri Dr. Farbod Alijani, grafen için mucize malzeme tanımlamasını yapıyor. İyi elektriksel ve mekanik özellikleriyle çok güçlü ve aynı zamanda dış kuvvetlere karşı son derece hassas olduklarının altını çiziyor.
Bu hassasiyet sayesinde ekip, tek bir E. coli'nin küçük titreşimlerini yakalamayı başardı. Duyabileceğiniz vuruşların, bakterinin biyolojik süreçlerinin, özellikle de onları ileriye doğru iten kuyruklarının (kamçı) hareketinin sonucu olduğu düşünülüyor. 60 nanometreye kadar genliğe sahip bu vuruşlar oldukça küçük.
Alijani, "Grafen üzerindeki bu kamçı vuruşlarının ne kadar küçük olduğunu şöyle anlatabiliriz; bir boksörün yumruk torbasına ulaştığında attığı yumruktan en az 10 milyar kat daha küçük" diyor ve ekliyor: "Yine de, bu nano ölçekli vuruşlar ses parçalarına dönüştürülebilir ve dinlenebilir - ve bu harika bir şey!"
Yazarlar ayrıca antibiyotiklerin bu "mikrop müziğini" nasıl etkileyebileceğini de araştırdı. Tahmin edilebileceği gibi, bakteriler öldürüldüğünde artık ses çıkarmazlar. Antibiyotiğe duyarlı E. coli maruz bırakıldığında, çıkardığı sesler bir veya iki saat içinde sona erdi.
Tüm bulgular bir araya geldiğinde, sesin bir nevi nabız gibi, bakterilerin canlı olup olmadığını anlayabileceğimizi gösteriyor. Ayrıca antibiyotik direnci kazanıp kazanmadıklarını belirlemek için de kullanılabilir.