Немецкие ученые разработали инновационную систему, которая состоит из миниатюрных камер, напечатанных на 3D-принтере.
В каждую из них помещают разные виды микроорганизмов, например, бактерии и грибки. Камеры соединены так, чтобы внутри них постоянно циркулировала свежая питательная среда, а между ними могли свободно проходить только молекулы, но не сами микроорганизмы.
Это позволяет ученым отслеживать, как одни микроорганизмы влияют на другие только за счет выделяемых веществ — экзометаболитов — без физического контакта.
Если поменять порядок камер (например, переставить камеру с грибками перед камерой с бактериями и наоборот), то можно понять, кто именно производит те или иные активные вещества, и как они воздействуют на «соседей». Такая гибкость конструкции делает разработку мощным инструментом для расшифровки сложных «метаболических диалогов», происходящих между микроорганизмами.
До сих пор исследовать подобные взаимодействия было сложно: микроорганизмы взаимодействуют не напрямую, а через химические сигналы и обмен веществами. В природных условиях все эти процессы идут одновременно и хаотично — сложно понять, кто с кем и как взаимодействует. Теперь ученые смогли буквально «вслушаться» в эти биохимические разговоры в изолированной и контролируемой среде.
Взаимодействия микробов могут быть как кооперативными, так и конкурентными, и зависят от того, какие вещества микроорганизмы выделяют и потребляют. Изучение этих метаболитов открывает путь к созданию новых антимикробных препаратов, стимуляторов роста растений, биоудобрений и экологически чистых средств защиты сельхозкультур.