Bacteriën kunnen worden aangestuurd met licht. En om de mogelijkheden van die techniek te laten zien, maakten onderzoekers een beroemd portret na.

Leonardo DaVinci’s meesterwerk – de Mona Lisa – is al heel wat keren nagemaakt. Niet alleen met verf op een canvasdoek, maar bijvoorbeeld ook met DNA. Nu hebben Italiaanse wetenschappers weer een ander materiaal gebruikt om de beroemde glimlachende dame te vereeuwigen: met poepbacteriën. Erg charmant is het niet, nuttig wel.

Lees ook: ’s Werelds kleinste Mona Lisa van DNA gemaakt

Minuscule propellers

Escherichia coli (E. coli)-bacteriën – oftewel poepbacteriën – staan bekend als geweldige zwemmers. Ze kunnen binnen een seconde een afstand van tien keer hun lengte afleggen. Dat kunnen ze dankzij hun flagellen: minuscule propellers die worden aangedreven door een soort motortje. Deze motortjes laden ze meestal op door een proces dat zuurstof vereist.

Nog niet zo lang geleden ontdekten wetenschappers een eiwit, proteorhodopsine genaamd, in bacteriën die in de oceaan leven dat ervoor zorgt dat de propellers kunnen worden opgeladen met licht.

Filerijden

Door andere soorten bacteriën te manipuleren zodat ze ook dit eiwit hebben, is het onderzoekers gelukt om een ‘zonnepaneel’ op elke bacteriecel te plaatsen en op die manier de zwemsnelheid op afstand te regelen met licht.

Wanneer de wetenschappers de E. colibacteriën met fel licht beschenen, gingen ze sneller zwemmen. Maakten ze het licht zwakker, dan nam de zwemsnelheid van de eencelligen af en hoopten ze zich op – te vergelijken met filerijden.

Mona Coli

Om te testen wat allemaal mogelijk is met licht aangestuurde bacteriën, probeerden de onderzoekers DaVinci’s meesterwerk na te maken met de poepbacteriën. Ze projecteerden het licht vijf minuten lang op een laag eencelligen, voordat ze werden blootgesteld aan een complexer lichtpatroon – het negatief van de Mona Lisa.

De bacteriën verzamelden zich op de donkere plekken van het ‘schilderij’, waardoor die zichtbaar werden. De eerste versie was gelukt, alleen wel nog wat vaag. Na enige aanpassingen te hebben gedaan, lukten het de onderzoekers wel om een scherpe afbeelding van de dame te krijgen.

Heel tof, maar wat hebben we verder aan een minuscuul schilderij dat van darmbacteriën is gemaakt? Nou, met deze techniek zouden bacteriën bijvoorbeeld als een soort medicijntransporteurs kunnen worden ingezet. Door ze met licht te gidsen, kunnen ze geneesmiddelen op de juiste bestemming in het lichaam afleveren.

Bronnen: eLife, EurekAlert!, De Ingenieur

Beeld: Frangipane et al., 2018

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!