Cientistas conseguem ouvir o som emitido por uma única bactéria

Impressão artística de um tambor de grafeno detectando o movimento de uma única bactéria.
[Imagem: Irek Roslon/TU Delft]

Som de uma bactéria

Cientistas dos Países Baixos conseguiram capturar o ruído gerado por uma única bactéria.

Além de provar que as bactérias emitem sons, o experimento mostra que podemos ouvir esses patógenos para saber se eles estão vivos ou não.

Os efeitos práticos são enormes. Por exemplo, quando as bactérias são mortas usando um antibiótico, esses sons param - a menos que as bactérias sejam resistentes ao antibiótico.

"O que vimos foi impressionante! Quando uma única bactéria adere à superfície de um tambor de grafeno, ela gera oscilações aleatórias com amplitudes tão baixas quanto alguns nanômetros, que conseguimos detectar. Pudemos ouvir o som de uma única bactéria!" disse o professor Cees Dekker, da Universidade de Tecnologia de Delft.

O que a equipe chama de "tambor de grafeno" nada mais é do que uma folha desse material de carbono, que tem apenas um átomo de espessura, colocada sobre um furo.

As oscilações que geram os sons são resultado dos processos biológicos das bactérias, com grande participação dos seus flagelos, as pequenas caudas na superfície celular que impulsionam as bactérias.

"Para entender quão pequenas são essas batidas flagelares no grafeno, vale dizer que elas são pelo menos 10 bilhões de vezes menores do que o soco de um boxeador ao bater em um saco de pancadas. No entanto, essas batidas em nanoescala podem ser convertidas em trilhas sonoras e ouvidas," disse o pesquisador Farbod Alijani, membro da equipe.

O som é ouvido pelas vibrações que as bactérias causam nas folhas de grafeno, postas sobre pequenos furos.
[Imagem: Irek E. Roso et al. - 10.1038/s41565-022-01111-6]

Grafeno para detecção rápida de resistência a antibióticos

Esta pesquisa tem enormes implicações para a detecção da resistência aos antibióticos.

Os resultados experimentais foram inequívocos: Quando as bactérias são resistentes a um antibiótico, as oscilações continuam no mesmo nível; quando os patógenos ficaram suscetíveis à droga, as vibrações diminuíram até uma ou duas horas depois, mas depois desapareceram completamente.

Graças à alta sensibilidade dos tambores de grafeno, o fenômeno pode ser detectado usando apenas uma única célula.

"Para o futuro, pretendemos otimizar nossa plataforma de sensibilidade a antibióticos de grafeno de célula única e validá-la contra uma variedade de amostras patogênicas. Assim, eventualmente ela poderá ser usada como um kit de ferramentas de diagnóstico eficaz para detecção rápida de resistência a antibióticos na prática clínica," concluiu Alijani.