تشکیل طرح در طی خشک شدن قطره های کلوییدی حاوی باکتری ای-کلای

در این کار پژوهشی از باکتری ای- کلای به عنوان یک ذره ی کلوییدی استفاده کردیم. طرحهایی را که بر اثر خشک شدن قطره های حاوی باکتری ای- کلای، تشکیل میشوند بررسی کردیم. ما در آزمایشهایی که انجام دادیم، اثر چهارعامل غلظت، حجم، سطحی که بر روی آن قطره گذاری کردیم و همچنین زنده یا مرده بودن باکتری را بر تشکیل طرح های به وجود آمده بررسی کردیم. تحقیق کردیم.از باکتری ای- کلای سویهhcb137 استفاده کردیم. شیوه انجام آزمایشها به این صورت بود که این باکتری را در محیط کشت مایع، کشت میدادیم تا به مرحلهی رشد نمایی خود برسد. وقتی باکتری در مرحله رشد نمایی قرارمیگرفت، غلظتهای متفاوت ازکلویید باکتریها را تهیه میکردیم و سپس با کمک میکروپیپت در حجمهای مختلف بر روی سطح لام و لامل قطره گذاری میکردیم و در دمای اتاق قرار میدادیم تا قطرهها خشک شوند. لازم به ذکر است برای آزمایش با قطره های کلوییدی حاوی باکتریهای مرده، ابتدا به کلویید باکتریها، محلول فرمالدیید اضافه میکردیم تا باکتریها کشته شوند.سپس با کمک میکروسکوپ تباین فاز نمونه ها را مشاهده کردیم و به کمک دوربین عکسبرداری انجام دادیم. برای تحلیل عکس ها از matlab و همچنین نرم افزار imagej استفاده کردیم. در حالتیکه از لام به عنوان سطح استفاده کردیم طرحهایی شامل تعدادی حلقه های تودرتو در باکتریهازنده و مرده مشاهده کردیم که این طرحها با هم تا حدودی متفاوت بودند. با رسم نمودار برای دادههای پراکنده میانگین تعداد حلقه ها بر حسب حجم و در غلظتهای متفاوت برای باکتریهای مرده و زنده، فرق قابل مشاهدهای بین این دو گروه باکتری ندیدیم.همچنین در این حالت نمودار شعاع قطرهها بر حسب حجم را نیز رسم کردیم و دیدیم که شعاع قطرهها به طور همنوا باحجم زیاد نمیشود که این خود عامل ایجاد خطا در آزمایش بود. درحالتیکه از لامل استفاده کردیم، طرحهایی که دیدیم، معمولا شامل تنها یک حلقهی بیرونی بودند. در این حالت نیز طرحهای باکتریهای مرده و زنده اندکی با هم فرق میکردند، ولی از نظر کمی بین ضخامت حلقهی بیرونی و چگالی باکتریهای داخل قطره در محدودهی خطا فرقی بین دو گروه زنده و مرده ندیدیم. علاوه بر این، ما نمودار پهنای حلقه بیرونی را نیز بر اساس غلظت رسم کردیم ودیدیم که مطابق انتظار با افزایش غلظت، پهنای حلقهی بیرونی نیز زیاد میشود.همچنین دینامیک پدیده خشک شدن قطره را با گرفتن فیلم از نمونه ها بررسی کردیم. ما مشاهده کردیم که به هنگامخشک شدن قطره، باکتریها با سرعتی از مرکز به سمت لبه ها حرکت میکنند. این سرعت در نزدیکی لبه ها بیشتر است.درمرکز قطره این سرعت را نمیبینیم، بلکه باکتریها در عمل حرکت پخشی دارند. به هنگام خشک شدن، ابتدا خط تماس ثابت است. با گذشت زمان تعداد باکتریهایی که در لبه ها جمع میشوند، بیشتر میشود و در نتیجه حلقه ضخیمتر میشود. وقتی که حجم آب کم میشود خط تماس شروع به حرکت کردن به سمت مرکز میکند. وقتی بر روی لام قطره گذاری کردیم، دیدیم که خط تماس به هنگام حرکت در اثر خشک شدن، بتناوب در بعضی مکانها به خاطر تجمع باکتریها و همچنین قفل شدن به سطح، توقف میکند و در نتیجه حلقه های ثانویهای در داخل قطره شکل میگیرند. اما در آزمایشهایی که بر روی لامل انجام دادیم، دیدیم که خط تماس به هنگام خشک شدن حرکت خط تماس به صورت یکنواخت و منظم نیست و بسته به تجمع باکتریها در جاهای مختلف قطره، سرعت این حرکت تغییر میکند.