守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

螞蟻列隊運輸食物的場景,大家一定在科普紀錄片中看過。但如果說讓細菌乖乖地組成一字長蛇陣、運輸重物,你能想象嗎?這不,下面這張動圖中,一群細菌就在運送一顆微型玻璃球。是什麼讓這些細菌如此聽話?


守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

來自丹麥、美國和英國的研究團隊,在發表於《自然-物理學》的研究中,用液晶實現了對細菌的操縱。液晶介於液體與晶體之間,其中的每個分子都有方向,但沒有位置順序,因此可以像液體一樣流動。在液晶環境中,細菌會向特定的方向移動,組成極性射流。

守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物


細菌密度較低時,細菌組成直線隊列;而隨著密度增加,超過一定的閾值後,細菌變得不穩定,運動開始呈波浪形。不過即使在這種情況下,絕大多數細菌依然保持了隊形。


守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

研究人員還發現,這些細菌不僅能自己運動,還可以運輸重量相當於自重5倍的物體。下面這張動圖,就是直線運動的細菌在推動一顆微型玻璃球前進。


守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

換成6個玻璃球排成排,雖然顯得更加艱難,但細菌射流還是成功運輸球鏈前進。


守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

在密度更高的波浪形射流中,玻璃球的運輸更加順利。


守規矩的“工蟻”細菌,或許可以在人體內運送藥物

由於此類研究剛剛起步,研究人員暫時無法準確預測其應用場景,但他們已經在期待:能運貨的細菌,未來或許可以在體內定向運輸藥物。



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