Jurnal FM 
Echipa lui Farbod Alijani a studiat inițial elementele fundamentale ale mecanicii grafenului, dar la un moment dat s-au întrebat ce s-ar întâmpla dacă acest material extrem de sensibil va intra în contact cu un singur obiect biologic.
„Grafenul este o formă de carbon constând dintr-un singur strat de atomi și este, de asemenea, cunoscut ca materialul minune”, spune Alijani. „Este foarte puternic, cu proprietăți electrice și mecanice bune și, de asemenea, este extrem de sensibil la forțele externe.”
Echipa de cercetători a inițiat o colaborare cu grupul de nanobiologie al lui Cees Dekker și grupul de nanomecanică al lui Peter Steeneken. Împreună cu doctorandul Irek Roslon și doctorul postdoctoral Aleksandre Japaridze, echipa a efectuat primele experimente cu bacteriile E. coli. Cees Dekker: „Ceea ce am văzut a fost izbitor! Atunci când o singură bacterie aderă la suprafața unui tambur de grafen, ea generează oscilații aleatorii cu amplitudini de până la câțiva nanometri pe care le-am putea detecta. Am putut auzi sunetul unei singure bacterii!”
Oscilațiile extrem de mici sunt rezultatul proceselor biologice ale bacteriilor cu contribuția principală a flagelilor acestora (cozile de pe suprafața celulei care propulsează bacteriile). „Pentru a înțelege cât de mici sunt aceste bătăi flagelare ale grafenului, merită să spunem că sunt de cel puțin 10 miliarde de ori mai mici decât pumnul unui boxer atunci când ajunge la un sac de box. Cu toate acestea, aceste bătăi la scară nanometrică pot fi convertite în piste sonore și ascultate – și cât de tare este asta”, spune Alijani.
Această cercetare are implicații enorme pentru detectarea rezistenței la antibiotice. Rezultatele experimentale au fost fără echivoc: dacă bacteriile erau rezistente la antibiotic, oscilațiile au continuat doar la același nivel. Când bacteriile au fost sensibile la medicament, vibrațiile au scăzut până la una sau două ore mai târziu, dar apoi au dispărut complet. Datorită sensibilității ridicate a tamburelor de grafen, fenomenul poate fi detectat folosind doar o singură celulă.
Farbod Alijani: „Pentru viitor, ne propunem să optimizăm platforma noastră de sensibilitate la antibiotice cu grafen unicelular și să o validăm împotriva unei varietăți de probe patogene. Astfel încât, în cele din urmă, poate fi folosit ca un set de instrumente de diagnosticare eficient pentru detectarea rapidă a rezistenței la antibiotice în practica clinică.” Peter Steeneken concluzionează: „Acesta ar fi un instrument neprețuit în lupta împotriva rezistenței la antibiotice, o amenințare din ce în ce mai mare pentru sănătatea umană din întreaga lume”. Sursa: tudelft.nf
