محققان
یک دستگاه میکروسیالی، موسوم به آزمایشگاه روی یک تراشه ابداع کرده‌اند که
امکان مطالعه نمونه‌های باکتریایی در مقیاس میکرون را فراهم کرده و مقاومت
زیست‌لایه‌ها را در برابر فشار اندازه‌گیری می‌کند. جان یانگر ، معاون
رئیس بخش پزشکی اورژانسی در مرکز درمانی U-M و از نویسندگان مقاله، گفت:
«باکتری‌ها موجودات زنده تک‌سلولی هستند؛ اما به‌ندرت به‌تنهایی زندگی
می‌کنند.» این ابزار جدید یک دستگاه میکروسیالی، موسوم به آزمایشگاه روی
یک تراشه است و کاربرد جدیدی از میکروسیال ها را نشان می‌دهد. این ابزار
مقاومت زیست‌لایه‌ها را در برابر فشار اندازه‌گیری می‌کند. زیست‌لایه‌ها
انواع فشار را در طبیعت و در بدن تجربه می‌کنند؛ برای مثال تحت‌فشار قرار
گرفتن در طول مویرگ‌ها و چسبیدن به سطوح دستگاه‌های پزشکی از جمله این
حالات هستند. مایک سالمان ، استادیار مهندسی شیمی و علوم و مهندسی ماکرو
مولکولی و نویسنده ارشد مقاله گفت: «اگر می‌خواهید زیست‌لایه‌ها و چرخه
زندگی آن‌ها را درک کنید، نیاز به در نظر گرفتن ژنتیک و همچنین خواص
مکانیکی آن‌ها دارید. باید به زیست‌لایه‌ها ، به‌عنوان موادی نگاه کنیم که
به نیروها واکنش نشان می‌دهند؛ زیرا شیوه زندگی آن‌ها در محیط، به این
واکنش‌ها بستگی دارد.» یانگر افزود: «هنگامی‌که بدن ما در برابر این
باکتری‌ها دفاع می‌کند، نیروهای مکانیکی اعمال می‌شوند. ما معتقدیم بسیاری
از اعمال دفاعی در انجام کارهای فیزیکی بر روی این مواد خلاصه می‌شود؛ از
امور عادی مانند شستن دست و سرفه تا فرایندهای مرموزتر مانند خارج‌کردن
آن‌ها از جریان خون، در طی یک عفونت جدی. تا زمانی که ندانیم این مواد چه
زمانی می‌شکنند، واقعاً نمی‌دانیم که سیستم ایمنی بدن، از دیدگاه فیزیکی،
برای مبارزه با این حریف چه کاری باید انجام دهد.» محققان تاکنون قادر به مطالعه این خواص نبوده‌اند؛ چراکه راه مناسبی برای بررسی زیست‌لایه‌ها، در مقیاس مورد نظر وجود نداشته‌است. دستگاه
میکروسیالی U-M مقیاس مناسب را فراهم می‌کند. تراشه شیاردار، ساخته‌شده از
یک پلیمر انعطاف‌پذیر، به محققان امکان مطالعه نمونه‌های ریزی بین 50 تا
500 سلول باکتریایی را می‌دهد که زیست‌لایه‌هایی با ابعاد 10 تا 50 میکرون
را می‌سازند. چنین نمونه‌های کوچکی، در دستگاه، مانند درون بدن رفتار
می‌کنند. ابزارهایی که نیاز به نمونه‌های بزرگ‌تر دارند، عموماً تصویر
دقیقی از چگونگی رفتار ماده در مقیاس کوچک ارائه نمی‌دهند. محققان دریافتند که هرچه فشار بیشتری به زیست‌لایه‌ها اعمال شود، این مواد مقاومت بیشتری نشان می‌دهند. این مقاله، «دستگاه قابل‌انعطاف میکروسیالی برای توصیف خواص
مکانیکی جامدات نرم ویسکوالاستیک مانند زیستلایههای باکتریایی» نام دارد و
در مجله Langmuir منتشر خواهد شد.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، محققان
دانشگاه میشیگان (University of Michigan) یک ابزار میکرو ابداع کرده‌اند
که به درک رفتار مکانیکی زیست‌لایه‌ها و توده‌های لزج باکتری که عامل
بسیاری از بیماری‌های عفونی انسان هستند، کمک می‌کند.
دستگاه
جدید میکروسیالی همچنین می‌تواند برای اندازه‌گیری مقاومت دیگر مواد، در
محصولات مصرفی، علوم و صنایع غذایی، مواد زیستی و زمینه‌های دارویی استفاده
شود.
