Бактерии могут переходить в "стекловидное состояние" и их движение ограничивается.
В новом исследовании, проведенном Токийским университетом, ученые обнаружили, что плотные бактерии E. coli (кишечная палочка) проявляют свойства, аналогичные коллоидному стеклу, материалу, где частицы равномерно распределены в жидкости, например, как в чернилах. При нарастании плотности частиц они могут переходить в "стекловидное состояние", ограничивая движение. Результаты работы опубликованы на сайте вуза.
Удивительно, что исследователи выявили у E.coli сходства с материалами стекла и другими уникальными свойствами, не характерными для стекла. Исследование поможет в более глубоком изучении стекловидной "активной материи" нового направления, пересекающегося с физикой и биологией. В перспективе, результаты этого исследования могут привести к разработке новых материалов с уникальными свойствами и улучшенному пониманию биопленок и бактериальных колоний.
Отличительной чертой коллоидного стекла является способность менять свою консистенцию от жидкого к твердому при изменении концентрации частиц. Переход в стекловидное состояние ограничивает движение частиц, хотя они не образуют фиксированных структур, а перемешиваются случайным образом, наподобие молекулярной структуры стекла. Исследование также выявило аналогии в поведении бактерий E. coli с коллоидным стеклом, что вызвало интерес ученых.
Профессор Кадзумаса Такеучи разделяет, что это открытие демонстрирует новое направление в материаловедении - активные вещества, где "самодвижущиеся частицы" могут образовывать материалы с уникальными свойствами. Наблюдения показали, что бактериальное стекло обладает способностью образовывать "микродомены" и проявлять коллективное движение, что является необычным для типичных стеклообразных материалов. Эти результаты расширяют представления о физике стекла и открывают новые возможности для разработки продвинутых материалов на основе бактерий.
