INVESTIGACIÓN MATERIALES

Observan la comunicación entre bacterias gracias a nanopartículas de oro

Efefuturo.- Las bacterias se comunican entre ellas para “conocerse” y poder así ejecutar diversas acciones, a menudo vinculadas a infecciones bacterianas. Ahora, científicos han logrado observar esta comunicación en etapas muy tempranas, a través de un sistema compuesto por nanopartículas de oro y materiales microporosos.

<p>Imagen de una colonia de bacterias. EFE/Marius Becker.</p>

Imagen de una colonia de bacterias. EFE/Marius Becker.

Los resultados de esta investigación se publican en la revista Nature Materials, en un artículo que firman investigadores del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales (CIC biomaGUNE), en San Sebastián, y de la Universidad de Vigo.

El trabajo sirve, según sus autores, para entender mejor cómo se comportan las bacterias y ante qué estímulos pueden reaccionar o por qué, cada vez más, algunas se están volviendo resistentes a los antibióticos.

Cuando las bacterias se comunican entre sí liberan cierto tipo de moléculas, lo que les permite conocer el número de individuos que existen en una determinada colonia para poder así ejecutar acciones.

Hasta ahora dos métodos para observar la comunicación

Este sistema se llama quorum sensing y hasta ahora los métodos que había para observarlo eran dos: añadir algún reactivo químico al medio de cultivo en un laboratorio, lo que puede afectar al propio crecimiento de las bacterias, o sacar muestras y analizarlas (lento), ha relatado a Efe Luis Liz Marzán, autor del artículo y director de los grupos de CIC biomaGUNE y la Universidad de Vigo.

En este trabajo, los investigadores han logrado crear un método para ver in situ a las bacterias mientras crecen y proliferan, sobre todo en etapas muy tempranas en las que el número de bacterias es todavía muy bajo para poder causar infecciones, según Liz Marzán.

Luis Liz Marzán, imagen facilitada por CIC biomaGUNE.

Luis Liz Marzán, imagen facilitada por CIC biomaGUNE.

Para ello, han usado nanopartículas de oro y materiales microporosos: es la primera vez que se aplica este método para la detección en tiempo real de la aparición de los biofilms bacterianos -especie de matriz donde se acumulan para atacar el tejido y provocar la infección-, sin afectar a su proceso de formación.

Una vez que las nanopartículas de oro han sido introducidas en los materiales microporosos, las bacterias se cultivan sobre ellos y proliferan.

Para la detección, los científicos usaron una técnica fotónica llamada espectroscopia Raman, la cual examina la luz dispersada por un material (las moléculas de quorum sensing) al incidir sobre él un haz de luz.

Esta espectroscopia actúa sobre las moléculas formando un “espectro Raman”, una especie de “huella dactilar” de la molécula que es lo que facilita la detección de la misma, continúa Liz.

Las nanopartículas de oro en este caso actúan como “antenas” para atraer la luz láser, creando un campo eléctrico a su alrededor; este campo eléctrico es el que amplifica -en millones de veces- la intensidad del espectro Raman y gracias a esto los investigadores pueden detectar las moléculas, incluso un número muy pequeño de éstas, subraya Liz Marzán.

En cuanto al material donde crecen las bacterias, este investigador indica que han logrado desarrollar tres tipos, uno de ellos formado por una matriz polimérica útil para hacer detecciones de bacterias bajo la piel de un ratón y que en un futuro podría trasladarse a humanos. Efefuturo

Los resultados de esta investigación se publican en la revista Nature Materials, en un artículo que firman investigadores del Centro de Investigación Cooperativa en Biomateriales (CIC biomaGUNE), en San Sebastián, y de la Universidad de Vigo.

El trabajo sirve, según sus autores, para entender mejor cómo se comportan las bacterias y ante qué estímulos pueden reaccionar o por qué, cada vez más, algunas se están volviendo resistentes a los antibióticos.

Cuando las bacterias se comunican entre sí liberan cierto tipo de moléculas, lo que les permite conocer el número de individuos que existen en una determinada colonia para poder así ejecutar acciones.

Hasta ahora dos métodos para observar la comunicación

Este sistema se llama quorum sensing y hasta ahora los métodos que había para observarlo eran dos: añadir algún reactivo químico al medio de cultivo en un laboratorio, lo que puede afectar al propio crecimiento de las bacterias, o sacar muestras y analizarlas (lento), ha relatado a Efe Luis Liz Marzán, autor del artículo y director de los grupos de CIC biomaGUNE y la Universidad de Vigo.

En este trabajo, los investigadores han logrado crear un método para ver in situ a las bacterias mientras crecen y proliferan, sobre todo en etapas muy tempranas en las que el número de bacterias es todavía muy bajo para poder causar infecciones, según Liz Marzán.

Luis Liz Marzán, imagen facilitada por CIC biomaGUNE.

Luis Liz Marzán, imagen facilitada por CIC biomaGUNE.

Para ello, han usado nanopartículas de oro y materiales microporosos: es la primera vez que se aplica este método para la detección en tiempo real de la aparición de los biofilms bacterianos -especie de matriz donde se acumulan para atacar el tejido y provocar la infección-, sin afectar a su proceso de formación.

Una vez que las nanopartículas de oro han sido introducidas en los materiales microporosos, las bacterias se cultivan sobre ellos y proliferan.

Para la detección, los científicos usaron una técnica fotónica llamada espectroscopia Raman, la cual examina la luz dispersada por un material (las moléculas de quorum sensing) al incidir sobre él un haz de luz.

Esta espectroscopia actúa sobre las moléculas formando un “espectro Raman”, una especie de “huella dactilar” de la molécula que es lo que facilita la detección de la misma, continúa Liz.

Las nanopartículas de oro en este caso actúan como “antenas” para atraer la luz láser, creando un campo eléctrico a su alrededor; este campo eléctrico es el que amplifica -en millones de veces- la intensidad del espectro Raman y gracias a esto los investigadores pueden detectar las moléculas, incluso un número muy pequeño de éstas, subraya Liz Marzán.

En cuanto al material donde crecen las bacterias, este investigador indica que han logrado desarrollar tres tipos, uno de ellos formado por una matriz polimérica útil para hacer detecciones de bacterias bajo la piel de un ratón y que en un futuro podría trasladarse a humanos. Efefuturo

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