Un equipo de científicos de la Universidad Técnica de Delft ha logrado grabar el sonido de una bacteria al colocarse sobre un tambor de grafeno
El estudio puede servir para detectar resistencias a antibióticos de una forma sencilla y, sobre todo, rápida. Cuando la vida de una persona está en juego por una infección grave es vital determinar cuanto antes el mejor tratamiento. Si se decide recurrir a un antibiótico para el que la bacteria en cuestión es resistente, se pierde un tiempo precioso.
Por eso es tan útil este estudio, porque detectar resistencias sería tan sencillo como comprobar si el sonido de las bacterias se detiene al ponerlas en contacto con el antibiótico en cuestión. Si para, es sensible y puede ser un buen tratamiento. Si continúa su canción toca seguir probando y cruzar los dedos para que aún queden opciones capaces de acabar con la infección.
Cabe destacar que los autores del estudio que se acaba de publicar no comenzaron su investigación con este objetivo. Simplemente estaban estudiando las propiedades del grafeno, un material que ha recibido muy mala prensa durante la pandemia, pero que tiene un abanico de posibilidades inmenso.
Está compuesto por átomos de carbono, dispuestos en un patrón regular hexagonal. Es muy resistente. De hecho, una lámina de un solo átomo de espesor es 200 veces más resistente que el acero. Pero también es más ligero, concretamente unas 5 veces más que el aluminio. Además, conduce muy bien el calor y la electricidad y se puede dopar, añadiendo impurezas de otras sustancias que le den nuevas propiedades. Todo esto ya lo convierte en un supermaterial, pero es que aún hay más. Por ejemplo, se ha comprobado que es capaz de autorepararse.
Estos científicos estaban especialmente interesados en sus aplicaciones médicas. Por eso, se preguntaron qué pasaría si interaccionara con un solo objeto biológico, como una bacteria. Se sabe que es extremadamente sensible a las fuerzas externas, de modo que el movimiento de los flagelos bacterianos podría causar vibraciones detectables con los sensores adecuados.
Decidieron comprobarlo y observaron que, efectivamente, se producía una vibración perceptible, aunque muy pequeña. El grafeno actuaría como una especie de tambor sobre el que golpean las bacterias, pero el resultado es como 10 billones de veces más pequeño que el puñetazo de un boxeador sobre un saco. Aun así, esos ritmos a nanoescala (una escala extremadamente pequeña) se podían medir y convertir en pistas de sonido. Por lo tanto, podían comprobar cómo suenan las bacterias.
Por su parte, un equipo de la Universidad de California San Diego ideó un dispositivo consistente en una hebra de fibra óptica fabricada en óxido de estaño y recubierta de un polímero confeccionado a partir de nanopartículas de oro.
La interacción de estas nanopartículas con la luz permite medir la más mínima perturbación en el fluido en el que está sumergida la fibra, sea el movimiento de los flagelos de una célula o el sonido que produce al moverse. El dispositivo ha demostrado ser 10 veces más preciso midiendo estas perturbaciones que un microscopio atómico. Es capaz de detectar sonidos de hasta -30 decibelios.
El próximo paso de los investigadores es probar diferentes polímeros de cobertura y usar el dispositivo para medir la actividad celular. El resultado será un estetoscopio tan sensible que podrá incluso registrar los cambios que se producen dentro de las células cuando estas desarrollan mutaciones que puedan derivar en tumores. El descubrimiento acaba de publicarse en la revista Nature Photonics.
