Fabricación y aplicación de un chip microfluídico para el cultivo y análisis de biopelículas bajo flujo controlado

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los biomateriales
• Microbiología
• La bioingeniería

Sus antecedentes:

• Las biopelículas microbianas plantean importantes desafíos para la salud debido a la resistencia a los antimicrobianos.
• Los métodos tradicionales de cultivo estático limitan el estudio del comportamiento dinámico de la biopelícula.
• Las tecnologías microfluidas ofrecen una alternativa fisiológicamente relevante para la investigación de biopelículas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar una plataforma microfluídica novedosa y rentable para el estudio de las biopelículas microbianas.
• Comparar la formación de biopelículas y la susceptibilidad antimicrobiana en condiciones de flujo dinámico frente a las estáticas.
• Demostrar la utilidad de la plataforma para el análisis de biopelículas en tiempo real y la detección terapéutica.

Principales métodos:

• Fabricación de un dispositivo microfluídico sin poli-dimetilsiloxano (PDMS) utilizando resina de tioleno (OSTE) fuera de estequiometría y sustratos de copolímero de olefinas cíclicas (COC).
• Cultivo de biofilms de Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa en condiciones estáticas y de flujo dinámico controlado.
• Evaluación de la estructura, viabilidad y grosor de la biopelícula mediante microscopía confocal y evaluación de la eficacia antimicrobiana con el tratamiento con tetraciclina.

Principales resultados:

• La plataforma microfluídica OSTE-COC demostró un flujo controlado, transparencia óptica y compatibilidad con el equipo de laboratorio estándar.
• Las condiciones de flujo dinámico promovieron un crecimiento más uniforme y organizado de la biopelícula en comparación con los cultivos estáticos más densos y heterogéneos.
• La plataforma facilitó efectivamente la evaluación de la eficacia de la tetraciclina contra las biopelículas, mostrando una mayor interrupción bajo el flujo.

Conclusiones:

• La plataforma microfluídica OSTE-COC desarrollada proporciona una herramienta rentable, escalable y práctica para la investigación de biopelículas.
• Esta tecnología permite el modelado fisiológicamente relevante de las infecciones asociadas a la biopelícula y las pruebas antimicrobianas.
• La plataforma facilita el análisis de biopelículas en tiempo real, ofreciendo ventajas sobre los métodos estáticos tradicionales para la detección terapéutica.