Учёные Тюменского государственного университета разработали способы контроля и стабилизации кластеров из левитирующих микрокапель воды – нового инструмента для изучения природных процессов, протекающих в атмосферных аэрозолях, по сути – подсказанного природой «биологического реактора». Статья об исследовании опубликована в «Philosophical Transactions of the Royal Society A».

Конденсированные микрокапли играют важную роль в живой природе. Они участвуют в различных явлениях, от впитывания воды через покровы растениями и насекомыми до распространения микроорганизмов в биоаэрозолях. При определенных условиях (локальном нагревании воды) они могут образовывать регулярные самоорганизующиеся структуры – левитирующие над поверхностью воды кластеры капель в одной плоскости (2D-аэрозоли).

Капельные кластеры были обнаружены учеными ТюмГУ в 2004 году и стали предметом интенсивных исследований. Методы контроля кластеров капель делают их пригодными для in situ анализа содержимого и процессов, протекающих в биоаэрозолях. Это важно для понимания распространения микроорганизмов «воздушно-капельным» путем. Проводить прямое наблюдение традиционными методами до сих пор никому не удавалось.

«Мы впервые представили результаты прямого наблюдения за микроорганизмами, инокулированными в водные капли. Нами создан уникальный инструмент для изучения сложнейших процессов в аэрозолях на ранее недоступном уровне – в выделенной, непрерывно отслеживаемой микрокапле аэрозоля, где можно, будет, к примеру, наблюдать жизнедеятельность бактериальных клеток», – рассказал заведующий лабораторией микрогидродинамических технологий Института X-BIO ТюмГУ Александр Федорец.

В планах исследователей – усовершенствование нового инструмента наблюдений аэрозолей и широкомасштабные совместные исследования с микробиологами.