Bacteriën schuifelen in een tredmolen

Bacteriën kunnen nuttig werk doen in een tredmolen, maar dan moet je ze wel de goede kant op dirigeren. Japanse onderzoekers is dat gelukt met de bacterie Mycoplasma mobile, een van de snelste bacteriën ter wereld. In het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences beschrijven ze vandaag hoe deze micro-organismen vastgeplakt raken aan een kleine rotor. De rotor gaat draaien doordat de bacteriën voortschuifelen over een slijmerig oppervlak. Mycoplasma mobile is een bacterie die begin jaren tachtig voor het eerst is geïsoleerd uit een vis.

Het team van wetenschappers rond Yuichi Hiratsuka van de universiteit van Tokio liet de bacteriën eerst in willekeurige richting voortbewegen in zeer smalle kanaaltjes, gemaakt met etstechnieken die ook worden gebruikt om de schakelingen op computerchips te vervaardigen. Alleen op de bodem van de kanaaltjes lag het slijm dat ze nodig hebben om de voor bacteriën zeer hoge snelheid van 2,5 tot 5 miljoenste meter per seconde te halen (één tot twee centimeter per uur).

Door het kanaal aan één kant te voorzien van een tuitvormige uitgang, konden de wetenschappers bacteriën selecteren die in een bepaalde richting bewogen. Via deze uitgang kwamen ze uit bij de rotor. In de cirkelvormige baan onder de rotor schuifelden gemiddeld 65 procent van de 100 tot 200 aanwezige bacteriën de goede kant op, genoeg om de rotor te laten draaien met twee omwentelingen per minuut. Misschien zijn de bacteriën in de toekomst bruikbaar om minuscule motoren aan te drijven of om zeer kleine hoeveelheden vloeistof voort te stuwen in een chip voor de analyse van chemische stoffen. Anderhalf jaar geleden publiceerde Carlo Montemagno van de Universiteit van Californië in het tijdschrift Nature Materials over robotjes met spierweefsel van ratten die in een petrischaaltje 40 miljoenste meter per seconde aflegden. Volgens de Japanners hoef je de minuscule machines uit de natuur niet te ontleden om de mechanismen te gebruiken. Hoe Mycoplasma mobile zich voortbeweegt, is niet bekend, maar voor zijn toepassing als domme, door glucose gevoede kracht, is dat ook niet nodig.