Platte bacteriën wurmen zich door spleet

Platte bacteriën wurmen zich door spleet

 Biofysicus prof.dr. Cees Dekker en evolutiebioloog dr. Juan Keymer (Bionanoscience, Technische Natuurwetenschappen) lieten bacteriën door een smalle spleet op een siliciumchip tussen twee kleine ruimtes bewegen. De resultaten van hun onderzoek verschenen 17 augustus in het wetenschapsblad PNAS.

Het kanaaltje was 50 micrometer (duizendste millimeter) lang en ongeveer een micrometer breed. Door steeds smallere kanaaltjes te nemen dwongen de onderzoekers de micro-organismen (E. coli en B. subtilis) tot een soort limbo dans, waarop de bacteriën een verrassend Houdini-achtig antwoord hadden.

Bij voldoende breedte (tot 1,3 micrometer) hebben de sigaarvormige bacteriën nog ruimte om te zwemmen. Zelf zijn ze ongeveer een micrometer dik. In enkele seconden zijn ze dan aan de overkant, vertelt Cees Dekker.

Interessanter wordt het bij smallere kanaaltjes, tot slechts de helft van de diameter van de beestjes. Zwemmen zit er dan niet meer in, maar dat houdt ze niet tegen. Dekker: “De bacterie blijft steken aan het begin van het kanaal, maar begint zich dan te delen. Tien tot vijftien delingen verder, dat betekent zo’n tien uur later, komt een bacterie aan de andere kant tevoorschijn.” De onderzoekers konden het proces via de microscoop op de voet volgen doordat ze de bacteriën met genetische technieken fluorescerend hadden gemaakt.

Opvallend daarbij was de vormverandering die de bacteriën in de spleet ondergaan. Ze gaan erin als sigaar maar in de nanospleet zien ze er meer uit als een pannenkoek. Dekker: “De vorm van een bacterie wordt bepaald door een intern skelet dat bestaat uit eiwitten in de celwand. Het vreemde is nu dat de celdeling nog volledig blijft doorgaan, terwijl de skeletvorm verandert en zich aanpast aan de smalle omgeving.” Eenmaal buiten de spleet hervinden de bacteriën na enkele generaties hun oorspronkelijke sigaarvorm.

Afgezien van het fundamenteel wetenschappelijk belang vanwege de vragen over celskelet en delingen, heeft het onderzoek ook praktische consequenties voor bijvoorbeeld membraanfilters met kleine poriën voor waterzuivering en ook voor medische toepassingen, nu blijkt dat bacteriën nauwelijks zijn buiten te sluiten.

‘Maak windmolens onzichtbaar’, ‘Haal energie uit kernafval’ en ‘Voorzie huizen van tredmolens’. Het is maar een greep uit de gele plakkertjes die na een uur brainstormen op de borden waren geplakt. De ongeveer zeventig bezoekers van het Delft Energy Initiative hadden enthousiast gehoor gegeven aan de oproep van ceremoniemeester en windenergiehoogleraar prof.dr.ir. Gijs van Kuik (Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek) om hun ingevingen kenbaar te maken. 

Kwartiermaker van het Delfts Research Initiatief (DRI) Energie, prof.dr.ir. Tim van der Hagen (reactorfysica, Technische Natuurwetenschappen) had eerder de potentiële omvang van het DRI Energie aan de TU geschetst: acht faculteiten, 65 secties en 700 medewerkers hebben ‘iets’ met energie. Van hen verwacht het DRI nu ideeën, onderzoeksvoorstellen en projecten. Als voorbeeld deed hij een greep uit geruchtmakende projecten uit het verleden: de Ampelmann, de Nuna, de zonneboot, organische zonnecellen, onderzoek naar biofuels en elektrisch vervoer (Superbus en elektroscooter).

De kracht van de TU ligt volgens Van der Hagen in de uitgebreide expertise over het hele scala van onderzoek, ontwerp en beleid. Rector Fokkema viel hem daarin bij. “Wie anders moet de leiding nemen in de energietransitie”, vroeg hij zich retorisch af.

Studenten, maar niet alleen zij, werden opgeroepen lid te worden van de Energy Club. Student Remco Abbink, voorzitter van duurzaamheidsplatform Osiris, vertelde dat de Energy Club zich richt op studenten en alumni in de hoop een netwerk en platform te vormen waar mensen elkaar motiveren en mobiliseren. Als voorbeeldprojecten noemde hij het Delft University Sustainable Campus project, FIAT LUX (zon- en windenergie voor ontwikkelingslanden) en Duto (Delft Auto) voor toekomstige mobiliteit. Ook zoekt de Energy Club een ‘clubhuis’ op de campus.

Platte bacteriën wurmen zich door spleet

Platte bacteriën wurmen zich door spleet

Platte bacteriën wurmen zich door spleet

 Biofysicus prof.dr. Cees Dekker en evolutiebioloog dr. Juan Keymer (bionanoscience, Technische Natuurwetenschappen) lieten bacteriën door een smalle spleet op een siliciumchip tussen twee kleine ruimtes bewegen. De resultaten van hun onderzoek verschenen 17 augustus in het wetenschapsblad PNAS.

Het kanaaltje was 50 micrometer (duizendste millimeter) lang en ongeveer een micrometer breed. Door steeds smallere kanaaltjes te nemen dwongen de onderzoekers de micro-organismen (E.coli en B.subtilis) tot een soort limbodans, waarop de bacteriën een verrassend Houdini-achtig antwoord hadden.

Bij voldoende breedte (tot 1,3 micrometer) hebben de sigaarvormige bacteriën nog ruimte om te zwemmen. Zelf zijn ze ongeveer een micrometer dik. In enkele seconden zijn ze dan aan de overkant, aldus Cees Dekker.

Interessanter wordt het bij smallere kanaaltjes, tot slechts de helft van de diameter van de beestjes. Zwemmen zit er dan niet meer in, maar dat houdt ze niet tegen. Dekker: “De bacterie blijft steken aan het begin van het kanaal, maar begint zich dan te delen. Tien tot vijftien delingen verder, dat betekent zo’n tien uur later, komt een bacterie aan de andere kant tevoorschijn.” De onderzoekers konden het proces via de microscoop op de voet volgen doordat ze de bacteriën met genetische technieken fluorescerend hadden gemaakt.

Opvallend daarbij was de vormverandering die de bacteriën in de spleet ondergaan. Ze gaan erin als sigaar maar in de nanospleet zien ze er meer uit als een pannenkoek. Dekker: “De vorm van een bacterie wordt bepaald door een intern skelet dat bestaat uit eiwitten in de celwand. Het vreemde is nu dat de celdeling nog volledig blijft doorgaan, terwijl de skeletvorm verandert en zich aanpast aan de smalle omgeving.” Eenmaal buiten de spleet hervinden de bacteriën na enkele generaties hun oorspronkelijke sigaarvorm.

Afgezien van het fundamenteel wetenschappelijk belang vanwege de vragen over celskelet en delingen, heeft het onderzoek ook praktische consequenties voor bijvoorbeeld membraanfilters met kleine poriën voor waterzuivering en ook voor medische toepassingen, nu blijkt dat bacteriën nauwelijks zijn buiten te sluiten.