Suelos en un chip: nuevas herramientas para una agronomía sustentable

PIRES MONTEIRO M.; CARRILLO J.P.; GUTIERREZ N.J. ; A.R. LODEIRO; M. L. CORDERO; MARCONI, V.I.

Encuentro; NANO2022; 2022

UNRC

Bradyrhizobium diazoefficiens es una bacteria de suelo que fija nitrógeno atmosférico en simbiosis con lasoja y es usada hace más de 20 años en ArgenEna como bioferElizante de muy bajo costo. SegúnestadísEcas de los úlEmos años, más del 90% de los agricultores los uEliza, aún aunque su eficiencia seabaja. Esta bacteria de suelo tan usada también en el mundo, y tan poco caracterizada por observacionesdirectas, posee dos sistemas flagelares que le dan movilidad [1]. Un flagelo subpolar grueso y varios flageloslaterales delgados, con funciones desconocidas. La propuesta original de nuestro proyecto de invesEgaciónfue fabricar y uElizar microdisposiEvos Epo Lab-On-a-Chip, es decir disposiEvos microfluídicosbiocompaEbles y transparentes que imiten diversos suelos, para su estudio en laboratorio. Medimos porprimera vez, y exhausEvamente, parámetros de movilidad (velocidad media, Eempos caracterísEcos dereorientación de su nado, ángulos de reorientación) en dos cepas de B. diazoefficiens, la USDA 110, cepasalvaje que posee los dos sistemas flagelares y la mutante USDA 110 ΔlafA, la cual sólo posee el flagelosubpolar. Esto fue posible gracias al desarrollo de un so[ de tracking [2] que fue capaz de detectar estasdiminutas bacterias de menos de una micra de tamaño, tanto libres como microconfinadas. Efectos deconfinamiento en su movilidad fueron cuanEficados según el Epo de porosidad diseñada. Se fabricaronislas de tamaños al azar, pero con canales entre ellas de ancho controlado, imitando disEntos granos desuelo y disEntos grados de confinamiento. En suma realizamos simulaciones realistas del sistemabacteriano, usando sus parámetros de movilidad medidos y calculamos propiedades difusivas de transporteconfinado. Estas propiedades son de interés agronómico, y se espera contribuyan tanto a la mejora de losactuales bioferElizantes como a una agronomía sustentable.