"Шумную" жизнь микромира поможет подслушать чувствительный "микрофон"

Сверхчувствительный датчик давления, который может ощутить и даже записать не только движение бактерий, но даже внутреннее биение клеток сердца и прочие неслышимые шумы микромира, создали калифорнийские физики.

Фото: Фото: AP

В статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, один из авторов разработки, Дональд Сэрбули из университета Калифорнии в Сан-Диего (США), рассказал о том, что ученые создали миниатюрный аналог атомно-силового микроскопа, имеющий при этом чувствительность оптических "щипцов".

Мы не просто можем "слышать" эти слабейшие звуки и "щупать" эти силы, но и точно измерять их. Теперь у нас есть инструмент для наблюдения за взаимодействиями и изменениями на столь малых масштабах, до которых мы никогда не добирались", — заявил он.

Прибор, созданный Сэрбули и его коллегами, представляет собой тончайший нанопровод. В его составе три компонента из оксида олова и двух типов наночастиц из золота, "приклеенных" к их поверхности при помощи сил электростатического притяжения и супер-эластичного полимерного клея.

Благодаря этому "микрофон" Сэрбули и его коллег может ощущать рекордно малые силы и акустические колебания — подобный световод может улавливать звуки, в тысячу раз более слабые, чем те, которые может услышать человек, и измерять силы порядка 160 фемтоньютонов (триллионных долей ньютона). В целом, этот гаджет примерно в 10 раз чувствительнее атомно-силового микроскопа и при этом он гораздо проще в работе.

Используя этот "наномикрофон", ученые записали те звуки, которые издают бактерии при движении через питательную среду, а также измерили силу колебаний, которые вырабатывают одиночные мускульные клетки сердца.

В будущем, отмечает Сэрбули, детище его группы сможет находить одиночные клетки в растворе и наблюдать за их миграциями и поведением, а также движением объектов внутри них. Подобные замеры, как надеются ученые, облегчат получение фотографий отдельных микробов и интерпретацию результатов других биологических и физических экспериментов.