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

J. SPARACINO; G.L. MIÑO; A.J. BANCHIO; V.I. MARCONI

Tucuman

Conferencia; III Reunión de Microfluídica Argentina; 2016

39ava CONTRIBUCION NACIONAL DE V.I.M.La microfluídica se ha convertido en la última década en una herramienta muy importante para estudiar micronadadores. Los microorganismos individuales interactúan con superficies de tamaño en el orden de los nanómetros, mientras que las poblaciones de microorganismos son influenciadas por estructuras de tamaño en el orden de los micrómetros. Es por tanto posible, usando microfluídica definir y controlar el ambiente de los micronadadores a estas escalas. Siguiendo estudios previos para otros microorganismos [1-2], en este trabajo estudiamos la dinámica confinada de coanoflagelados, que son los parientes más cercanos a los ancestros de los animales. Estos microorganismos acuáticos presentan dos formas de nadadores individuales. Ambos tipos 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, utilizando parámetros obtenidos experimentalmente. Nuestro dispositivo consiste en una cámara 2D que tiene una pared con obstáculos asimétricos de forma semicircular separados entre sí por microconstricciones. Esta geometría favorece el transporte dirigido 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 acumulación 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.