باکتری‌های شناگر مانند E. coli به جذب شدن توسط سطوح معروف هستند و هنگامی که بسیار نزدیک سطح شوند می‌توانند به دام بیفتند. مطالعه‌ای تجربی نحوه اثرگذاری حرکت ملق زدن خود باکتری را در فرایند به دام افتادن بررسی می‌کند. در مقاله ای که در Physical Review Letters، چاپ شده است؛
Jian Sheng و هم‌کارانش از دانشگاه صنعتی تگزاس، Lubbock و موسسه فناوری ماساچوست، کمبریج نشان دادند برخلاف انتظار بسیاری از پژوهش‌گران، هنگامی که باکتری نزدیک سطوح می‌شود، ملق زدن به فرار کردن آن‌ها کمکی نمی‌کند، بلکه در اصل به شدت مانع از فرار آن‌ها می‌شود. این پژوهش می‌تواند به درک بهتر رسوب‌گذاری زیستی کمک کند، که می‌تواند به عفونت‌های حاصل از ایمپلنت‌های پزشکی و استهلاک تجهیزات صنعتی مانند لوله‌ها منجر شود.

iStockphoto.com/luismmolina

تمایل باکتری برای به دام افتادن توسط سطوح به تغییرات در سرعت سیال و میدان‌های فشار، و هم‌چنین برهم‌کنش‌های فضایی آن باکتری که به صورت فیزیکی با سطح در تماس است، نسبت داده می‌شود. چندین آزمایش این اثرات را مورد مطالعه قرار داده است، اما بیشتر آنان از باکتری تغییرپذیری استفاده کرده‌اند که در خطوطی به نسبت مستقیم شنا می‌کنند بی آن که توانایی ملق زدن داشته باشند. با این حال E. coli پرتکاپو به تناوب با آزاد کردن تاژک باکتریایی و معلق که به طور طبیعی در تنشی شدید هستند، جهت شنا کردن آنان را تغییر می‌دهد.

Sheng و هم‌کارانش از تکنیک تصویربرداری سه‌بعدی به نام میکروسکوپ هولوگرافی دیجیتال استفاده کردند تا تقریباَ 3000 شناگر E.coli را در کانالی به عمق 200 میکرومتر بررسی کنند. آن‌ها دریافتند باکتری‌ها در 20 میکرومتری سطح کانال 50% کم‌تر از آنهایی که دورتر از سطح در حال شنا هستند، ملق می‌زنند و آن ملق‌های نزدیک سطح تنها تغییرات اندکی را در جهت‌گیری موجب می‌شوند. مدل آزمایش آن‌ها نشان داد که کاهش ملق زدن به این دلیل رخ می‌دهد که نیروهای هیدرودینامیک نزدیک سطح کاهش می‌یابند و بدون این نیروها تاژک باکتریایی نمی‌تواند آزاد شود و سلول‌ها نمی‌توانند تغییر جهت دهند.

نویسنده: Katherine Wright

منبع: Surfaces Stop Bacteria From Tumbling

مرجع: Failed Escape: Solid Surfaces Prevent Tumbling of Escherichia coli