Las bacterias se mueven. “Nadan” entre los diminutos granos del suelo. Estudiar esta movilidad puede ayudar a mejorar los biofertilizantes de cultivos económicamente importantes como la soja y el maní. Pero, para los científicos siempre fue complejo investigar esto en el laboratorio.
Hasta que científicas y científicos de la Universidad Nacional de Córdoba, en cooperación con colegas de la Universidad Nacional de la Plata y de Chile crearon un microchip con canales microscópicos que imitan los poros del suelo.
Gracias a este dispositivo, que cabe en la yema del dedo, realizaron un importante hallazgo que fue publicado en una de las revistas de la editorial Nature en abril de 2025. ¿Qué descubrieron?
Algunas plantas necesitan de bacterias para fijar el nitrógeno atmosférico y poder crecer más y mejor. Pero, ¿cómo es que las bacterias y raíces de las plantas se acercan y unen para producir esta simbiosis?
Allí es donde entra en acción el microchip diseñado por investigadoras, investigadores y alumnos de la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (Famaf) de la UNC.
Dispositivo
Gracias a este dispositivo descubrieron que las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens que cuentan con dos sistemas de flagelos (una especie de brazos/colas para “nadar”), no necesariamente se mueven mejor que las que tienen un solo sistema de movilidad, cuando están confinadas en los poros más pequeños que se forman en los suelos.
“Se creía que los flagelos laterales ayudaban a nadar en espacios angostos. Pero vimos que no: bajo confinamiento, nadan igual que las otras con un solo flagelo trasero. Tal vez esos flagelos sirven para otra cosa, como arrastrarse cuando el suelo se seca”, señala Verónica I. Marconi, profesora e investigadora en la Famaf y el Conicet, dentro del Instituto de Física Enrique Gaviola (IFEG).
Y agrega: “Esto es un pasito, pero es un resultado importante que puede abrir muchas puertas para seguir. Los investigadores de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) estudian estas bacterias desde hace 30 años y es la primera vez que pueden verlas así en acción”.
De la ciencia básica a la ciencia aplicada
Marconi es experta en microfluídica, un área de la Física que ha generado importantes avances en biología y medicina en los últimos años. Se estudia el comportamiento de los fluidos en volúmenes diminutos, donde los líquidos y gases funcionan diferente que cuando utilizamos la manguera para regar o queremos llenar el tubo de GNC.
La investigadora trabaja en aspectos básicos de esta área desde hace años. En un viaje a Chile vio a la colega María Luisa Cordero trabajar en un dispositivo similar al creado por ella. “¡Eso se parece a un suelo!’”, dijo, y allí comenzó este desarrollo más aplicado.
La idea surgió de la UNC y la fabricación se realizó en conjunto con un laboratorio de Chile, que contaba con los equipos necesarios.
Cada microchip es más pequeño que la yema de un dedo y es transparente. En su interior tiene canales que imitan diferentes porosidades del suelo. Los canales pueden tener de ancho menos de un décimo del grosor de un pelo, esto es, 10 micras. Las bacterias del suelo miden una micra (1/100 el grosor del pelo).
Un ejemplo de lo diferente que se comportan los fluidos a esta escala: se necesitan horas para llenar cuidadosamente con una suspensión de bacterias los diminutos canales del microchip. Una vez llenado, con un microscopio se puede ver en vivo cómo se mueven las bacterias. Un software especial, desarrollado en Famaf, el biotracker, permite seguir el movimientos de los microorganismos.
Hasta ahora, las bacterias eran estudiadas en tubos de ensayos y a escala macroscópica. Pero este dispositivo, creado a lo largo de diez años de trabajo interdisciplinario, cambia las reglas del juego: permite verlas moverse en condiciones similares a las naturales.
Nota de Lucas Viano para UNCiencia:
