เทคนิคนี้สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบว่าการรักษาแบคทีเรียสำหรับมะเร็งบางชนิด ความเจ็บป่วยในลำไส้ได้ผลหรือไม่
อัลตราซาวนด์สามารถติดตามแบคทีเรียสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำในร่างกายได้เช่นเดียวกับโซนาร์ที่ตรวจจับเรือดำน้ำ
เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยได้ทำการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อสร้างถุงบรรจุก๊าซที่กระจายคลื่นเสียงเพื่อผลิตสัญญาณอัลตราซาวนด์ เมื่อแบคทีเรียเหล่านี้ถูกใส่เข้าไปในสัตว์ เครื่องตรวจจับอัลตราซาวนด์สามารถรับสัญญาณเหล่านั้นและเปิดเผยตำแหน่งของจุลินทรีย์ได้ เช่นเดียวกับคลื่นโซนาร์ที่กระเด้งออกจากเรือในทะเล ผู้เขียนร่วมการศึกษา Mikhail Shapiro วิศวกรเคมีของ Caltech อธิบาย
เทคนิคนี้ ซึ่งอธิบายไว้ใน Nature 4 มกราคมสามารถช่วยนักวิจัยติดตามจุลินทรีย์ที่ใช้ในการค้นหาและทำลายเนื้องอกหรือรักษาโรคเกี่ยวกับลำไส้ ได้อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น ( SN: 1/11/14, p. 18 )
Olivier Couture นักชีวฟิสิกส์ทางการแพทย์แห่งศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศสในกรุงปารีส กล่าวว่า การนำอัลตราซาวนด์มาใช้ใหม่ ซึ่งเป็นวิธีการสร้างภาพเนื้อเยื่อทั่วไป ทำให้เกิด “เครื่องมือที่ไม่มีใครคิดว่าจะคิดได้” งาน.
จนถึงขณะนี้ นักวิจัยได้ติดตามแบคทีเรียที่ต่อสู้กับโรคในร่างกายโดยดัดแปลงพันธุกรรมให้พวกมันเรืองแสงเป็นสีเขียวในภาพอัลตราไวโอเลต แต่แสงนั้นให้ภาพเบลอของจุลินทรีย์ในเนื้อเยื่อลึกเท่านั้น ถ้าสามารถมองเห็นได้เลย ด้วยอัลตราซาวนด์ “เราสามารถลงไปได้ลึกเป็นเซนติเมตรและยังคงมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ด้วยความแม่นยำเชิงพื้นที่ตามลำดับร้อยไมโครเมตร” ชาปิโรกล่าว
ชาปิโรและเพื่อนร่วมงานของเขาออกแบบสายพันธุ์E. coliที่ใช้รักษาอาการติดเชื้อในลำไส้เพื่อสร้างช่องแก๊ส และฉีดแบคทีเรียเหล่านี้เข้าไปในท้องของหนู ซึ่งแตกต่างจากแบคทีเรียเรืองแสงซึ่งสามารถระบุได้เฉพาะที่ใดที่หนึ่งในช่องท้องของเมาส์เท่านั้น ภาพอัลตราซาวนด์จะระบุจุลินทรีย์ที่เติมแก๊สในลำไส้ใหญ่ นักวิจัยยังใช้เทคนิคอัลตราซาวนด์ในหนูทดลองเพื่อสร้างภาพ แบคทีเรีย ซัลโมเนลลา ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการส่งยาฆ่ามะเร็งไปยังเซลล์เนื้องอกได้
แบคทีเรียที่ผลิตสัญญาณอัลตราซาวนด์ยังสามารถออกแบบเพื่อช่วยในการวินิจฉัยโรคได้อีกด้วยชาปิโรกล่าว ตัวอย่างเช่น ผู้ป่วยสามารถกลืนแบคทีเรียที่ออกแบบมาเพื่อสร้างกระเป๋าก๊าซทุกที่ที่จุลินทรีย์สัมผัสได้ถึงการอักเสบ แพทย์สามารถใช้อัลตราซาวนด์เพื่อค้นหาเนื้อเยื่ออักเสบ แทนที่จะทำขั้นตอนที่รุกรานมากขึ้นเช่นการส่องกล้องตรวจลำไส้ใหญ่
นั่นเป็นความคิดพื้นฐาน
แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าความเชื่อในตำราเรียนเกี่ยวกับเคมีบำบัดจำเป็นต้องได้รับการทบทวนเพิ่มเติม ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่าการว่ายน้ำของแบคทีเรียนั้นขึ้นอยู่กับการสัมผัสอาหารนอกเซลล์เป็นเวลาหลายสิบปี ไม่ใช่สิ่งที่แบคทีเรียทำกับอาหารที่กินเข้าไป การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าเมแทบอลิซึมของเซลล์สามารถส่งผลต่อพฤติกรรมการว่ายน้ำได้ อย่างน้อยก็สำหรับบางชนิด เซ็นเซอร์ภายในสามารถวัดความต้องการพลังงานของเซลล์และส่งผลต่อระบบสัญญาณที่บอกให้ใบพัดเคลื่อนที่
“เคมีบำบัดที่ขึ้นกับเมตาบอลิซึมอาจแพร่หลายมากกว่าที่เคยคิดไว้” Matthew Egbert จากมหาวิทยาลัย Sussex ในอังกฤษ และผู้ทำงานร่วมกันเขียนปีที่แล้วในPLoS Computational Biology
เมื่อมองในลักษณะนี้ คีโมทาซิสไม่ใช่พฤติกรรมหยุดหรือไปง่ายๆ แต่เป็นผลจากการคำนวณในเซลล์ที่ซับซ้อน ซึ่งรวมเอาสารเคมีทุกประเภทจากทั้งภายนอกและภายในเซลล์ ซึ่งอันที่จริงก็เป็นสิ่งที่สมองมนุษย์ทำ แทนที่จะเป็นเซลล์เดียวที่มีชิ้นส่วนโมเลกุล สมองเป็นกลุ่มเซลล์หลายพันล้านเซลล์ ซึ่งเป็นกลุ่มของเครื่องคิดเลขเซลล์ประสาทที่รวบรวมข้อมูลภายนอกจากประสาทสัมผัสต่างๆ และรวมเข้ากับสภาวะภายในเป็นสภาวะจิตใจที่เชื่อมโยงกัน (มีสติ) แบคทีเรียหลายชนิดอาศัยโมเลกุลหลายตัว “เพื่อรวมสัญญาณเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมภายนอกและสถานะการเผาผลาญของเซลล์” Steven Porter จาก University of Exeter ในอังกฤษและ George Wadhams และ Judith Armitage จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดเขียนในวารสาร Nature Reviewsฉบับเดือนมีนาคมจุลชีววิทยา.
พฤติกรรมของแบคทีเรียจึงมีความคล้ายคลึงกันที่สำคัญกับวิธีตัดสินใจของสมอง “มันเป็นเรื่องเดียวกัน” ออลแมนกล่าว “มีการอธิบายอย่างละเอียดอย่างน่าอัศจรรย์ แต่ก็ลงเอยด้วยเรื่องเดียวกัน” สติปัญญาของมนุษย์เป็นหนี้ผู้บุกเบิกโปรคาริโอตในชีวิตเป็นจำนวนมาก
พื้นฐานของความฉลาดนี้มาพร้อมกับราคา แม้ว่า: ความทรงจำดั้งเดิมของการแบ่งขั้วอาหารเป็นพิษ เช่นเดียวกับที่แบคทีเรียว่ายหรือไม่ เซลล์ประสาทจะลุกไหม้หรือไม่ก็ตาม สมองของมนุษย์มักจะมองว่าแง่มุมต่างๆ ของโลกถูกหรือผิด ดีหรือไม่ดี ไม่มีอะไรอยู่ระหว่างนั้นสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
