Las bacterias son los organismos más abundantes de la Tierra, sin ir más lejos hay millones dentro de los seres humanos, y aunque no todas son peligrosas, muchas de ellas sí pueden causar enfermedades. Es por lo anterior que un grupo de investigadores e investigadoras del Departamento de Física (DFI) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile estudiaron su comportamiento para determinar cómo impedir su concentración.
El objeto de estudio fue la Escherichia coli, que está presente en nuestros tracto intestinal: “Los resultados muestran que la curvatura de una pared puede influir en la acumulación de bacterias, y que una curvatura pequeña puede reducir la cantidad de bacterias en contacto con la superficie”, indica María Luisa Cordero, académica DFI e investigadora del Núcleo Milenio de Materia Activa.
De acuerdo a la científica, “logramos demostrar que se puede disminuir la cantidad de bacterias -en contacto con una pared- simplemente haciéndola rugosa, siempre y cuando su curvatura sea pequeña”, agregando que “esto es útil para fabricar insumos médicos e industriales resistentes a la formación de biopelículas, sin necesidad de tratamientos químicos, solo manejando la topología de la superficie”, añade.
Aunque la mayor parte de las Escherichia coli son inofensivas, algunas de sus variantes pueden causar enfermedades como las colitis, infecciones urinarias, enfermedades respiratorias e infecciones del torrente sanguíneo. La acumulación de estas bacterias en superficies puede ser un foco de infecciones, ya que pueden formar biopelículas que las protegen de antibióticos y otros medios de esterilización.
Para determinar su comportamiento, los físicos realizaron experimentos utilizando dispositivos microfluídicos con paredes planas y curvas, y bacterias fluorescentes que emitían luz verde cuando se las iluminaba con luz azul. La académica señala que “ahora planeamos hacer más experimentos que confirmen las predicciones del modelo, en particular para bacterias más largas y cortas que las que usamos inicialmente”, concluye.
En el trabajo participaron Benjamín Pérez-Estay, exestudiante de magíster DFI, actualmente en PMMH-ESPCI, París, que hizo la mayor parte de los experimentos, análisis, simulaciones y modelamiento teórico. Rodrigo Soto y María Luisa Cordero, del DFI, fueron los profesores guías de su tesis; mientras que Néstor Sepúlveda, Universidad Adolfo Ibáñez, supervisó parte de las simulaciones.
Los resultados ya están disponibles en el artículo Accumulation and depletion of E. coli in surfaces mediated by curvature de la revista Physical Review E.
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