Físicos usam gotas de óleo para estudar como as bactérias e outros organismos unicelulares nadam

Apesar da relativa simplicidade da forma, criaturas unicelulares desenvolveram formas complexas para explorar

Pesquisadores do Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-Organização realizaram uma série de experimentos para descobrir os mecanismos físicos que determinam as estratégias de movimento dos micronadadores.

No primeiro experimento, os pesquisadores estudaram comomicro nadadores em movimento influenciam uns aos outros. Em seu experimento, gotículas de óleo microscópicas em uma solução com sabão se movem independentemente, liberando uma pequena quantidade de óleo.

As mesmas "marcas de contrail" que podem afugentar outros microrganismos são deixadas porMicronadadores podemDetermine se houve outro organismo no mesmo local recentemente.Essa estratégia leva a um movimento autoevitativo, explicam os autores. 

Os microrganismos repelem-se de vestígios e movem-seem um circuito fechado longe dos outros. Nesse caso, a ação repulsiva de um “nadador” da trajetória de outro é determinada pelo ângulo de aproximação e pelo tempo decorrido desde o primeiro nado.

Partículas flutuantes deixam um "rastro" que repele outras partículas. Imagem: MPI-DS/Maass

Em outro experimento, os cientistas mostraram que paraPara se mover contra a corrente em um canal estreito, pequenos organismos usam a interação hidrodinâmica com a parede do canal. Esse tipo de movimento explica, por exemplo, como as bactérias patogênicas se movem pelos vasos sanguíneos.

Além disso, os cientistas estudaram o coletivocomportamento hidrodinâmico de um grande número de micronadadores. Eles descobriram que inúmeras gotículas podem formar aglomerados que flutuam como hovercraft ou sobem e giram como pequenos helicópteros. Nesse caso, partículas individuais não poderiam se mover dessa maneira.

Micronadadores ativos podem formar enxames que espontaneamente começam a girar e subir como helicópteros microscópicos. Imagem: MPI-DS/Maass

Os pesquisadores acreditam que os vários padrões de movimento encontrados em microrganismos podem ser usados ​​para projetar nanorrobôs e desenvolver mecanismos direcionados de entrega de drogas.

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