Acumulación bacteriana en un sistema microfluídico tobera/difusor laminar

G.L. MIÑO; E. ALTSHULER; A.LINDNER; A. RIVERA; A.J. BANCHIO; V.I. MARCONI; E. CLEMENT

Congreso; IV Congreso de Microfluídica Argentino; 2017

En ambientes confinados, como lo son espacios intersticiales, fracturas o suelos, lassuspensiones bacterianas experimentan modificaciones en sus propiedades de transporte. Enestas condiciones se observan procesos de acumulación debido a la presencia de arreglos deobstáculos o ratchets. Inclusive se puede producir adhesión bacteriana en las superficies, lo cualfomenta o promueve la formación de biopelículas. Más aún, la presencia de flujo asociadas a lascondiciones de contorno del sistema pueden impactar significativamente en el comportamientode los microorganismos, permitiendo la aparición de fenómenos de transporte debido agradientes de velocidades en el fluido, lo que se conoce como reotaxis. La combinación de estosprocesos, hace que las suspensiones bacterianas (sistema particular de coloides activos) difieransustancialmente de las suspensiones pasivas, dando lugar a la necesidad de estudiar ycomprender este tipo de sistemas. En este trabajo, presentamos un estudio sistemático desuspensiones de Escherichia Coli fluyendo en un micro-canal rectangular con una constricción enel medio (arreglo tipo tobera-difusor)*1+. La constricción esta definida por dos parámetros: laapertura, W f , y el ángulo, Θ f . Los resultados de la acumulación bacteriana ante la variación de W fy Θ f , a diferentes flujos impuestos, son presentados en este trabajo. En todos los casos,observamos que las bacterias se acumulan en el lado del difusor, luego de pasar por laconstricción; y además el rango de velocidades que produce tal acumulación varía con cadageometría. Asimismo, hemos podido reproducir las observaciones experimentales mejorando unmodelo fenomenológico simple *2,3+ al cual se le agregó los efectos del flujo impuesto.