Голоса одноклеточных в пустыне

Последнее изобретение в области звукозаписи — золотая сфера диаметром 60 нм. Его разработчики поставили себе цель записывать звуки, которые издают бактерии и другие одноклеточные организмы. Как работает это устройство, созданное Александром Олингером и его коллегами из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана?

Предшественником наномикрофона стала взвесь из сферических наночастиц золота в капле воды. Ученые поймали одну из наночастиц лазерным лучом, а затем облучили из другого лазера несколько ее соседей короткими импульсами. Наночастицы нагрелись и вызвали возмущение окружающей воды, что в свою очередь создало перепады давления или попросту звуковые волны. В ответ на это первая, зафиксированная в лазерном пучке, частица завибрировала, как если бы реагировала на звуковые волны. (Physical Review Letters, DOI: 10.1103/physrevlett.108.018101). Разработанный немецкими учеными наномикрофон может «записывать» звуки вплоть до —60 дБ. Это одна миллионная от минимальной громкости, которую может воспринимать человеческое ухо. Таким образом, золотые наношарики становятся наиболее чувствительным из всех существующих звукоснимающих приборов.

С помощью новой технологии ученые однажды смогут услышать мельчайшие живые структуры, такие как клетки и вирусы. Так считает Чанхуэй Янг из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США). «Вибрацию живых клеток можно разглядеть под микроскопом, но никому в голову ещё не приходило поднести к ним микрофон, чтобы записать эти звуки. Будет очень интересно развивать технологию в этом направлении», — говорит он. Прослушивание клеток может многое рассказать об их механических свойствах и изменениях, возникающих в них при патологиях. В 2008 году исследователи под руководством ЙонгКеун Парка и Моники Диез-Силвы из Массачусетского технологического института обнаружили, что кровяные клетки вибрируют слабее, когда заражены малярийным плазмодием, очевидно, из-за того, что это заболевание делает их менее эластичными (Proceedings of the National Academy of Sciences, DOI:10.1073/pnas.0806100105). «Таким образом, у новой технологии весьма широкие горизонты для практического применения», — говорит Янг.
***
Использованы материалы журнала New Scientist, русская версия