Optimización de un dispositivo con microconstricciones capaz de controlar y concentrar coanoflagelados

JAVIER SPARACINO; GASTON L. MIÑO; ADOLFO J. BANCHIO; VERONICA I. MARCONI

Conferencia; III Reunión de Microfluídica Argentina; 2016

El estudio de micronadadores confinados es de gran interés actual, se han estudiado recientemente bacterias y espermatozoides humanos, entre otros. Siguiendo estudiosprevios para otros micronadadores [1-2], en este trabajo estudiamos la dinámica confinada de coanoflagelados. Estos microorganismos acuáticos presentan dos formas de nadadoresindividuales. Ambos tipos de nadadores son morfológicamente diferentes: unos son  pequeños y rápidos, otros son grandes y lentos. Además tienen estrategias de nado muy diferentes, a una escala en que los nadadores rápidos se mueven en trayectorias casi-rectas con cambios de dirección, los nadadores lentos realizan trayectorias erráticas que se asemejan a una caminata aleatoria. Esta caracterización se incluye en un modelo fenomenológico para la dinámica confinada de una población de coanoflagelados, que utiliza los parámetros obtenidos a partir de resultados experimentales. El confinamiento se realiza en una cámara 2D que tiene una pared con obstáculos asimétricos de forma semicircular separados entre sí por microconstricciones que permiten el transporte de las células desde la cámara de inoculación a la cámara de acumulación. A partir de simulaciones numéricas se estudian sistemáticamente diferentes geometrías de obstáculos con el objetivo de contribuir al diseño de una cámara que permita la concentración eficiente de los nadadores. La diferencia en la estrategia de nado de ambas poblaciones de células conduce a respuestas muy diferentes para una misma geometría del dispositivo.