כיצד מרחיקות כנפי השפירית חיידקים ?

מאת: יעל הלפמן כהן 

מנגנון חדש ומפתיע להרחקת חיידקים מכנפי השפירית, ללא מגע פיסי של ממברנת תא החיידק עם פני השטח של הכנפיים.

פני השטח בטבע, המעוצבים לעיתים קרובות בטופוגרפיות ננומטריות שונות, קריטיים להסתגלות ולשרידות האורגניזם. עור הכריש, למשל, מצטיין ביכולת להרחיק חיידקים הודות למבנה ננומטרי של שיניים, המונעות ממושבות חיידקים להתפשט על העור.

המחקר שפורסם לאחרונה בעיתון האקדמי  Applied Materials & Interfaces בחן אינטראקציה של חיידקי אי קולי עם כנפי השפירית. החוקרים הבחינו בתכונה יוצאת דופן בכנפי השפירית. בעוד שמחקרים קודמים העריכו שלכנפי השפירית יש יכולת לחסל חיידקים הודות למבנה ננומטרי המזכיר מיטת קוצים או עמודים, גילו החוקרים שלקוצים אין אורך אחיד, אלא אורכים משתנים. עוד התברר במחקר שתאי החיידק לא באו במגע פיסי עם המשטח. החיידק שחרר מולקולות מבניות שתפקדו כדבק, ואלה הדביקו את החיידקים לכנפיים. החיידק היה יכול לשרוד אם היה נשאר במקום, אך עם תזוזתו, הקוצים נאחזים חזק בדבק, וכוחות הגזירה המופעלים עליהם פשוט קורעים את החיידק, תוך שפיכת תוכנם התאי. 

בכוונת החוקרים לבצע ניסויים נוספים על מנת להבין אם המנגנון הזה פועל על סוגים שונים של חיידקים, מעבר לסוג שנבחן (אי-קולי), וכן כדי לבחון אם לקוצים בעלי גובה זהה יהיה אפקט דומה של קריעת החיידקים.

להרחקת חיידקים וחיסולם יש משמעות לצרכים רפואיים והגייניים. הממצאים יוכלו להוביל לפיתוח משטחים ביומימטיים אנטי-בקטריאליים ולייתר את הצורך בציפויים כימיים אנטי-בקטריאליים. ידוע כי שימוש רב בחומרים כימיים עלול לגרום לפיתוח עמידות בקרב החיידקים, מצב שעשוי להיות קטלני. מנגנון מבני חכם ואלגנטי המבוסס על מבנה כנפי השפירית, יכול להביא לביצועים הנדרשים ביעילות רבה יותר.  
מקור הידיעה