Non far diffondere i batteri usando minuscoli spot di luce: lo studio dei ricercatori dell’Università La Sapienza con il CNR-Nanotec e l’Istituto italiano di tecnologia

Stabilita una relazione matematica tra le proprietà geometriche dei pattern di luce proiettati e il modo in cui i batteri rispondono distribuendosi nello spazio: porta la firma dei ricercatori dell’Università La Sapienza di Roma con il CNR-Nanotec e l’Istituto italiano di tecnologia un nuovo studio pubblicato su Nature Communications. Molti batteri motili, come per esempio l’Escherichia coli, esplorano continuamente lo spazio circostante alla ricerca delle migliori condizioni di crescita: se lasciati in uno spazio aperto, si diffondono e si distribuiscono uniformemente ovunque trovino “cibo” disponibile.

Radunarli è una delle responsabilità più difficili, soprattutto quando sono numerosi e corrono velocemente. I ricercatori hanno dimostrato che microscopici spot di luce, come migliaia di cani pastore, possono radunare anche i batteri più veloci in un’area ristretta. Questo è possibile solo se i batteri sono geneticamente modificati per produrre proteorodopsina, una pompa protonica che, come un mini pannello solare, sfrutta l’energia luminosa per muovere i flagelli (appendici cellulari lunghe e sottili con funzione motoria).

Grazie a una fotocamera digitale associata al microscopio i ricercatori hanno ottenuto le immagini delle sospensioni di batteri, che sono state elaborate in tempo reale attraverso trasformazioni geometriche, per poi essere proiettate sul campione con un ritardo temporale fissato. Così, muovendosi illuminati da questa immagine deformata del loro passato, migliaia di batteri possono dirigersi insieme, come un branco, verso una specifica regione.

“Riguardo invece le future applicazioni – spiega Roberto Di Leonardo del Dipartimento di Fisica della Sapienza e coordinatore dello studio – la luce potrebbe essere utilizzata per intrappolare e trasportare nuvole di particelle attive in laboratori miniaturizzati, che sfruttano l’energia meccanica per azionare micro-macchine con componenti sia biologiche sia sintetiche”. (Agonb) Cdm 12:00.