Le doux battement de tambour des bactéries vivantes a été enregistré pour la première fois dans une percée qui pourrait aider les médecins à savoir si les antibiotiques fonctionnent ou non.
Des scientifiques de l’Université de technologie de Delft aux Pays-Bas ont émis l’hypothèse que si des germes microscopiques faisaient du bruit, ce serait un moyen facile de vérifier s’ils sont vivants – comme écouter une impulsion ou un battement de coeur.
Mais les bactéries sont si petites qu’il est impossible d’enregistrer des sons avec les méthodes traditionnelles.
Au lieu de cela, les experts ont construit un petit tambour en graphène, un matériau composé d’une seule couche d’atomes de carbone extrêmement efficace pour conduire de petites quantités de son et d’électricité.
Lorsqu’ils ont placé E. coli sur la surface du graphène et l’ont connecté à un haut-parleur, l’équipe a été étonnée d’entendre le doux bourdonnement d’une bactérie vivante.
« Ce que nous avons entendu était impressionnant », a déclaré le professeur Cees Dekker, nanobiologiste à la TU Delft.
« Lorsqu’une seule bactérie adhère à la surface d’un tambour de graphène, elle génère des vibrations aléatoires d’amplitudes de quelques nanomètres seulement, que nous avons pu détecter. Nous pouvions entendre le son d’une seule bactérie.
Les minuscules volets sont le résultat de processus biologiques au sein de la bactérie ainsi que du mouvement des queues – ou flagelles – qui aident à propulser le coléoptère vers l’avant.
‘À quel point cela est cool?’
« Ces frappes flagellaires sur le graphène sont au moins 10 milliards de fois plus petites que le coup de poing d’un boxeur lorsqu’il frappe un sac de boxe », a déclaré le chercheur Dr. Farbod Alijani, qui a dirigé l’étude.
« Mais ces rythmes à l’échelle nanométrique peuvent être transformés en bandes sonores et écoutés – et à quel point c’est cool? »
L’équipe espère que la recherche pourrait être utilisée pour déterminer si les bactéries ont développé une résistance aux antibiotiques à un médicament. Dans des expériences, les chercheurs ont découvert que lorsque le coléoptère était résistant à un antibiotique, les oscillations se poursuivaient au même niveau.
Si les bactéries étaient sensibles au médicament, les vibrations diminueraient pendant une heure ou deux, puis s’arrêteraient complètement.
docteur Alijani a ajouté : « En fin de compte, il pourrait être utilisé comme une puissante boîte à outils de diagnostic pour la détection rapide de la résistance aux antibiotiques dans la pratique clinique.
« Le graphène est une forme de carbone constituée d’une seule couche d’atomes et est également connu comme un matériau miracle. Il est très solide avec de bonnes propriétés électriques et mécaniques et est également extrêmement sensible aux forces extérieures.
Le professeur Peter Steeneken du département d’ingénierie de précision et des microsystèmes de la TU Delft a déclaré : « Ce serait un outil inestimable dans la lutte contre la résistance aux antimicrobiens, une menace croissante pour la santé humaine dans le monde ».
La recherche a été publiée dans la revue Nature Nanotechnology.