टीयू डेल्फ़्ट के शोधकर्ताओं ने इसकी खोज की है ई कोलाई बैक्टीरिया अपनी गतिविधियों को सिंक्रनाइज़ कर सकते हैं, जिससे प्रतीत होता है कि यादृच्छिक जैविक प्रणालियों में व्यवस्था बन सकती है। सूक्ष्म-इंजीनियर्ड गोलाकार गुहाओं में व्यक्तिगत बैक्टीरिया को फंसाकर और संकीर्ण चैनलों के माध्यम से इन गुहाओं को जोड़कर, टीम ने समन्वित जीवाणु गति देखी। उनके निष्कर्ष, जिनमें इंजीनियरिंग नियंत्रणीय जैविक ऑसिलेटर नेटवर्क में संभावित अनुप्रयोग हैं, हाल ही में प्रकाशित हुए थे छोटा .
लय में ताली बजाते दर्शक, एक सुर में चमकते जुगनू, या तारों के झुंड एक साथ घूमते हुए – सिंक्रनाइज़ेशन एक प्राकृतिक घटना है जो विभिन्न प्रणालियों और पैमानों पर देखी जाती है। सबसे पहले 17वीं शताब्दी में क्रिस्टियान ह्यूजेंस द्वारा वर्णित, सिंक्रनाइज़ेशन को उनकी पेंडुलम घड़ियों के संरेखित स्विंग द्वारा प्रसिद्ध रूप से चित्रित किया गया था। अब, टीयू डेल्फ़्ट के शोधकर्ताओं ने यह भी दिखाया है ई कोलाई बैक्टीरिया – केवल कुछ माइक्रोमीटर लंबे एकल-कोशिका जीव – इसी घटना को प्रदर्शित कर सकते हैं।
-यह हमारी टीम के लिए एक उल्लेखनीय क्षण था, – मैकेनिकल इंजीनियरिंग संकाय के एसोसिएट प्रोफेसर फरबोड अलीजानी ने कहा। -बैक्टीरिया को एक साथ नृत्य करते हुए देखना न केवल प्रकृति की सुंदरता को प्रदर्शित करता है, बल्कि सबसे छोटे जीवित जीवों के बीच आत्म-संगठन की सूक्ष्म उत्पत्ति के बारे में हमारी समझ को भी गहरा करता है।-
समकालिक गति
अलीजानी की टीम ने, टीयू डेल्फ़्ट प्रोफेसर सीस डेकर और टीयू डेल्फ़्ट स्पिन-ऑफ साउंडसेल के साथ मिलकर, सटीक रूप से इंजीनियर किए गए माइक्रोकैविटी का उपयोग करके इसे हासिल किया जो एकल को फँसाता है ई कोलाई एक बड़ी आबादी से कोशिकाएँ। इन गोलाकार गुहाओं के अंदर, बैक्टीरिया पेंडुलम घड़ियों के समान घूर्णी गति प्रदर्शित करने लगे। इनमें से दो गुहाओं को एक छोटे चैनल से जोड़कर, शोधकर्ताओं ने देखा कि कुछ समय बाद, दोनों जीवाणुओं ने अपनी गतिविधियों को सिंक्रनाइज़ करना शुरू कर दिया।
-यह सिंक्रनाइज़ेशन युग्मित प्रणाली में बैक्टीरिया की गति से प्रेरित हाइड्रोडायनामिक इंटरैक्शन के कारण होता है, – अलीजानी बताते हैं। टीम ने इस युग्मन शक्ति की मात्रा निर्धारित की और पाया कि बैक्टीरिया की समन्वित गति सिंक्रनाइज़ेशन के सार्वभौमिक गणितीय नियमों का पालन करती है।
समन्वित गति के एक नेटवर्क की ओर
ये निष्कर्ष महत्वपूर्ण वादे रखते हैं, जो जीवाणु प्रणालियों में नियंत्रित दोलनों और सिंक्रनाइज़ेशन को प्रेरित करने में सक्षम सूक्ष्म उपकरणों को डिजाइन करने का मार्ग प्रशस्त करते हैं। ऐसे उपकरण वैज्ञानिकों को सीमित वातावरण में बैक्टीरिया की गतिशीलता और समन्वय का अध्ययन करने में मदद कर सकते हैं, जिससे माइक्रोबियल सक्रिय पदार्थ की बेहतर समझ मिल सकेगी।
टीम अब समकालिक बैक्टीरिया के नेटवर्क बनाने के लिए कई गुहाओं को जोड़कर अधिक जटिल प्रणालियों की खोज कर रही है। -हम यह उजागर करना चाहते हैं कि ये नेटवर्क कैसे व्यवहार करते हैं और क्या हम और भी अधिक परिष्कृत गतिशील आंदोलनों को इंजीनियर कर सकते हैं, – अलीजानी कहते हैं।
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