Японские ученые превратили колонию микробов в живой аналог стекла
Фото из открытых источников
Удивительное открытие сделали ученые из Университета Токио в области микробиологии и материаловедения. Им удалось обнаружить, что обычные бактерии кишечной палочки при определенных условиях способны образовывать структуру, напоминающую стекло, пишет ТАСС.
Группа исследователей под руководством доцента Кацумасы Такэути наблюдала за поведением бактерий в колониях с высокой плотностью. Они заметили интересный феномен: при достижении определенной концентрации микроорганизмов, их движение внезапно прекращалось. Чтобы детально изучить это явление, ученые разработали специальное устройство для контролируемого выращивания бактериальных колоний.
В ходе экспериментов выяснилось, что при достижении критической плотности популяции, клетки кишечной палочки формируют особую структуру, которая по своим физическим свойствам и организации напоминает стекло. Эта субстанция получила название «бактериальное стекло» или «биостекло».
Открытие японских ученых представляет большой интерес для развития концепции «активной материи» — материалов с изменяемыми свойствами, состоящих из подвижных частиц. Бактериальное стекло демонстрирует, что подобными характеристиками могут обладать и стеклообразные вещества, что открывает новые перспективы в создании материалов с уникальными функциями.
Исследователи отметили ряд интересных особенностей «биостекла». Во-первых, оно имеет аморфную структуру, подобную обычному стеклу, где бактерии распределены и сгруппированы аналогично атомам и ионам в неорганических стеклах. Во-вторых, бактериальное стекло обладает свойствами некоторых жидких кристаллов, что объясняется палочковидной формой микробных клеток.
Особый интерес представляет процесс формирования «биостекла». В отличие от обычного стекла, которое образуется при охлаждении расплава, бактериальное стекло формируется из раствора микроорганизмов по совершенно иным принципам. Это открывает новые возможности для создания активных стеклообразных материалов с гибко управляемыми свойствами и структурой.
Открытие японских биологов может иметь широкое применение в различных областях науки и технологий. Возможность создания «живых» материалов с уникальными свойствами открывает новые горизонты в биоинженерии, медицине и материаловедении. В будущем это может привести к разработке инновационных материалов с функциями, недоступными для традиционных форм материи.