Natuurkundigen gebruiken oliedruppels om te bestuderen hoe bacteriën en andere eencellige organismen zwemmen

Ondanks de relatieve eenvoud van hun vorm hebben eencellige wezens complexe vormen ontwikkeld om te bestuderen

omringende ruimte.Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Dynamica en Zelforganisatie voerden een reeks experimenten uit om de fysieke mechanismen bloot te leggen die de bewegingsstrategieën van microzwemmers bepalen.

In het eerste experiment onderzochten de onderzoekers hoebewegende microzwemmers beïnvloeden elkaar. In hun experiment bewegen microscopisch kleine oliedruppeltjes in een zeepoplossing onafhankelijk van elkaar, waarbij een kleine hoeveelheid olie vrijkomt.

Dezelfde “contrails” die dat wel kunnenom andere micro-organismen weg te jagen, laten bacteriën achter, zeggen wetenschappers. Microzwemmers kunnen vaststellen of er onlangs een ander organisme op dezelfde locatie is geweest. Deze strategie leidt tot zelfvermijding, leggen de auteurs van het werk uit.

Micro-organismen worden afgestoten van sporen en bewegenin een gesloten circuit, weg van anderen. In dit geval wordt de weerzinwekkende actie van de ene "zwemmer" vanaf het traject van een andere bepaald door de naderingshoek en de tijd die is verstreken sinds de eerste keer zwemmen.

Drijvende deeltjes laten een "contrail" achter die andere deeltjes afstoot. Afbeelding: MPI-DS / Maass

In een ander experiment toonden wetenschappers aan dat voorOm in een smal kanaal tegen de stroom in te bewegen, gebruiken kleine organismen hydrodynamische interactie met de kanaalwand. Dit soort beweging verklaart bijvoorbeeld hoe ziekteverwekkende bacteriën zich door bloedvaten verplaatsen.

Daarnaast hebben wetenschappers het collectief bestudeerdhydrodynamisch gedrag van een groot aantal microzwemmers. Ze ontdekten dat talloze druppeltjes clusters kunnen vormen die drijven als hovercrafts of opstijgen en draaien als kleine helikopters. In dit geval konden individuele deeltjes niet op deze manier bewegen.

Actieve microzwemmers kunnen zwermen vormen die spontaan beginnen te draaien en stijgen als microscopisch kleine helikopters. Afbeelding: MPI-DS / Maass

De onderzoekers zijn van mening dat de verschillende bewegingspatronen die in micro-organismen worden gevonden, kunnen worden gebruikt om nanorobots te ontwerpen en gerichte mechanismen voor medicijnafgifte te ontwikkelen.

Lees verder:

Wetenschappers filmden een vreemd wezen met tentakels, die ze aanzagen voor een bloem

Een uit de hand gelopen Chinese raket zal binnenkort terugvallen op de aarde. Wat is er gaande

Zeearcheologen vinden wrakstukken van middeleeuws scheepswrak