光学ピンセット：光ピンセットは、密集したレーザービームを利用して、個々の細菌をトラップして操作します。閉じ込められた細菌の動きを監視することにより、研究者は異なる刺激に対する成長、運動性、および反応を研究することができます。この手法により、長期間にわたる細菌行動の正確な制御と測定が可能になります。
マイクロ流体：マイクロ流体デバイスは、微視的レベルでの流体の流れを正確に制御する小型化されたシステムです。細菌はマイクロ流体チャンバー内に限定され、その成長と相互作用のリアルタイム監視を可能にします。センサーまたは蛍光マーカーを組み込むことにより、研究者は個々の細菌細胞内の成長率、形態、および化学変化を追跡できます。
原子力顕微鏡（AFM）：AFMには、鋭いプローブを使用してサンプルの表面をスキャンし、高解像度の地形マップを作成することが含まれます。単一細胞微生物学では、AFMは細胞のサイズ、形状、表面特性などの細菌の形態に関する詳細な情報を提供できます。時間の経過とともに同じ細胞を繰り返しスキャンすることにより、研究者は細菌構造の成長と動的な変化を観察できます。
蛍光ベースの方法：蛍光色素または遺伝的にコードされた蛍光レポーターを使用して、個々の細菌内の特定の細胞プロセスを視覚化および監視できます。蛍光タンパク質を発現したり、特定の分子を標識することにより、研究者はタンパク質、DNA、またはRNAの局在、発現、およびダイナミクスをリアルタイムで追跡できます。このアプローチにより、単一細胞レベルでの遺伝子発現、タンパク質局在、および細胞プロセスの研究が可能になります。
磁気ピンセット：磁気ピンセットは、磁場を使用して、磁気ナノ粒子で標識された細菌の動きを操作および追跡します。光学ピンセットと同様に、この手法により、細菌の成長、運動性、および外力に対する反応の正確な制御と測定が可能になります。磁気ピンセットは、細菌の運動性と細菌相互作用のメカニズムを研究するのに特に役立ちます。
これらの技術は、とりわけ、従来の顕微鏡を必要とせずに単一の細菌を監視するための貴重なツールを提供します。研究者が時間の経過とともに個々の細胞を観察できるようにすることにより、これらのアプローチは、単一細胞レベルでのさまざまな刺激に対する細菌の成長、行動、および反応の理解を高めます。
