Bakterilerin üzerine basınca ne olur?

Virüsler, zararlı mikroplar ve mikropların her yerde bulunduğunu bilmekteyiz. Peki fakat biz devinim ederken onlara ne olabilmektedir? Taşlar benzer biçimde çeşitli şeyler biz üstlerine bastığımızda şekillerini korur ve hemen hemen etkilenmez. Meyveler ya da sünger benzer biçimde daha yumuşak olan şeyler ise ezilerek şekillerini kaybeder. Peki fakat bakterilerin üstüne bastığımızda ne olur?

Bu suali cevaplamak için, her şeyden önce bir şeyin üstüne bastığınızda ne işe yaradığını düşünmemiz gerekmektedir. Bir nesneyi her ittiğinizde ya da çektiğinizde, ona bir güç uygularsınız. Bundan böyle nasıl sonuçlanacağı, uyguladığınız kuvvete ve nesnenin özelliklerine bağlıdır.

Adımınızın uyguladığı güç, en gerekli olarak vücut ağırlığınızdan gelmektedir. Bu kuvvetin ayağınızda dağıldığı ve tazyik meydana getirdiği alan da önem teşkil eder. Bu alanın etkili olmasından dolayı kar üstünde yaya olarak ilerlemek için hususi ayakkabılar kullanabilir sadece düzgüsel ayakkabılarla yürümeye çalıştığınızda karın içine batarsınız.

kuvvet ve tazyik

Uygulanan basıncı hesaplamak için, uygulanan kuvveti, kuvvetin uygulanmış olduğu alana bölmeniz gerekmektedir. örnek olarak, eğer ayakkabınızın tabanı 18 santimetreyse ve 50 kilogram ağırlığındaysanız, bir tek o ayağınızın üstünde durduğunuzda ortalama olarak santimetrekare başına 280 gramlık bir güç uygularsınız. Karşılaştırmak için, deniz seviyesindeki atmosfer basıncı santimetrekare başına 1.033 gramdır. Şu demek oluyor ki, Dünya üstündeki atmosfer, ayağınızdan oldukça daha yüksek bir tazyik uygular. Sadece vücudumuzun dahil basıncı bundan dolayı bunu hissetmeyiz.

Gelelim zararlı organizmalara…

Zararlı mikroplar, kürelerden çubuklara ve spirallere kadar değişen değişik şekillere haizdir. Bakteri hücrelerinin jel benzeri dahil kısımlarını çevreden korumuş olan duvarları olduğu bilinmektedir. Bilim adamları, yüksek basıncın zararlı mikropları öldürüp öldüremeyeceğini ortaya çıkarmak da iç oluş suretiyle farklı sebeplerle bakteri hücre duvarlarının enerjisini inceleyen pek oldukça araştırma yaptılar. örnek olarak besin endüstrisindeki insanoğlu, süt benzer biçimde gıdaları tüketim için güvenli hale ulaştırmak amacıyla yüksek tazyik kullanırlar.

Bakteri hücre duvarlarının dayanıklılığını ortaya çıkarmak için araştırmacılar, bir nesnenin kırılmadan evvel dayanabileceği maksimum tazyik olan azami gerilme kuvvetini ölçmek amacıyla farklı araçlar kullanırlar. Bu, mesele, maddelerin kapalı bir kaba koyulması ve patlayana kadar basıncın hızla düşürülmesiyle yapılabilir. 1985 senesinde meydana getirilen bir araştırma, Salmonella bakterisini patlatmanın santimetrekare başına ortalama 26787 gramlık bir güç gerekeceğini buldu ve daha sonraki deneyler, yaygın toprak bakterisi Bacillus subtilis’in patlaması için santimetrekare başına ortalama 33930 gram gerektireceğini gösterdi. Bu, spor ayakkabınızın kaldırımda ve rastgele bir mikrop üstünde oluşturacağı baskıdan 400 ila 500 kat daha fazladır. Şu demek oluyor ki, eğer benzer hücre duvarı gücüne haiz sadece devasa bir bakteri olsaydı, üstünde yüzlerce insan rahatça gezebilirdi ve onlara bir şey olmazdı.

Bir öteki teferruat ise bakterilerin hakikaten oldukça minik olması. Averaj bir bakteri, bir iğnenin ucundan ortalama 100 kat daha küçüktür. Bu yüzden rahatça cildimizdeki ve pabuç tabanlarındaki minik olukların içine yerleşerek basınçtan kurtulabilirler. Şu demek oluyor ki, tam olarak nerede bulunduğunu bildiğiniz yalnız bir bakterinin üstüne basmaya çalışsanız, bu bakteriye bastığınızdan güvenilir olmanız bile basit değildir. Bir halde bakterinin üstüne muhteşem, harikulade bir halde bastığımız durumda bile oluşturduğumuz basıncı mühim seviyede arttırmamız gerekmektedir.

Bu gaye ile kullanılabilecek kuramsal bir metot, ayakkabınızın tabanını düzden oldukça sivri hale ulaştırmak, noktanın alt kısmının çapı bir toplu iğnenin ucu kadar geniş olacak biçimde başka bir yere almak olabilir. Bu ayakkabılarla yaya olarak ilerlemek olanaksız olsa da, 50 kiloluk bir kişinin santimetrekare başına ortalama 100 milyon kilogramlık bir tazyik uygulardı. Bu, herkesçe malum olan rastgele bir bakteriyi parçalamak için yeterlidir.

İnsanlar bunu hakikaten yapamazken, çeşitli böcekler benzemekte bir metot kullanabiliyor. Ağustos böceği kanatları iğne benzer biçimde görünen minik moleküler yapılara haizdir. Bu iğne benzeri yapılar bir tek nanometre büyüklüğünde, bir çok bakteriden bin kat daha küçüktür ve nanoçubuk olarak adlandırılır.

Bir bakteri ağustosböceği kanadının yüzeyine konduğunda, yüzeye yapışmasına muavin olan hususi kimyasallar üretir. Bakteri bölündüğünde, yeni hücrelerin birbirinden ayrılmasını elde eden minik kuvvetler üretir. Bu minik kuvvetler, ağustosböceği kanadındaki nanoçubuklara doğru ittiklerinde zararlı mikropları delip öldüren çok önemli basınçlara dönüşürler.

Ağustos böcekleri, yusufçuklar ve öteki birden çok uçan böcek, naturel olarak bakteri öldürücü olan benzemekte kanat yüzeylerine haizdir. Biyomühendisler doğadan esin alıyor ve benzemekte biçimde zararlı mikropları öldüren iğne benzeri yapılara haiz yüzeyler hayata geçirmeye çalışmakta.