Nature：细菌“走最好走的路”

　　

生物通报道：研究人员最近报道了关于某些细菌如何从一个地方移动到另一个地方的最新信息。通过对细菌的微型运动的研究，科学家们和工程师们也许可以发明设计出纳米级的不用电力驱动的机械设备。这一发现出版在Nature6月30号期刊上，也许也说明了病原菌如何在人类身体上移动以至引起疾病的机理。

大肠杆菌主要是利用鞭毛运动，鞭毛是一种长长的，类似于鞭状的结构，由一种称为鞭毛蛋白（flagellin）的弹性蛋白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。细菌鞭毛的“马达”装在细胞壁里，逆时针运动产生涡旋力，推动细菌顺时针向前。

Harvard大学研究小组利用新型的显微手段从典型的“蜂拥”（swam）大肠杆菌中分离出单个的大肠杆菌，并拍摄下它们在不同表面的拥集动作。作为实验室常用细菌和一般肠道微生物，大肠杆菌大多会选择在类似于生物组织表面的多孔胶状物游动，而不喜欢在玻璃状表面运动。事实上，它们几乎只在孔状表面游动。

研究人员制作了一种直径只有10微米——相当于人毛发的十分之一——的微通道，这一通道表层是用多孔凝胶或是一种商业上称为硅橡胶的复合物做成的。
如果微通道两端都是由多孔凝胶做成，那么细胞倾向于在通道的右手边游动，这样就导致了一种有次序的运动，就像汽车有次序的在马路一边行驶一样。

这一文章的第一作者Willow DiLuzio说，“现在我们已经知道了细菌偏爱的特殊表面，进一步我们希望利用这一基本信息研究微流运动（microfluidic）——一种以细胞为基础的检测与传感技术。另外，由于E.coli的大小与周围水分子的大小相近，这就类似于一个人尝试穿过厚厚的蜂蜜。目前我们正在考虑设计一种水力设施研究它们的运动，并且应用于纳米设备中来，”DiLuzio还说。

人体表面常常覆盖着一层胶状物，进一步对于微生物运动的研究也有助于我们了解疾病传染，进而了解如何使疾病停止传播。（生物通记者：张迪）