Estudio de microorganismos vivos
El equipo del proyecto «Microbial recognition and adhesion on the nano scale using BIO-SPM» (MICROBIALSPM), financiado con fondos europeos, investigó la interacción entre Escherichia coli (E. coli) viva y su entorno biótico (vivo) y abiótico (inerte). La microscopía de sonda de barrido (SPM) ha permitido observar a escala nanométrica las modificaciones físicas y bioquímicas experimentadas por la bacteria E. coli viva. Entre las técnicas de la SPM se encuentran la espectroscopía de fuerza, la topografía y reconocimiento, la microscopía de fuerza de sonda Kelvin (KPFM) y la microscopía de microondas (SMM). Se cargaron las puntas para SPM con moléculas biológicamente activas a fin de mejorar la especificidad a una resolución del nanometro y piconewton. Se estudiaron los cambios en la bacteria y sus estructuras de superficie cuando entran en contacto, y colonizan, superficies bióticas y abióticas bajo diferentes condiciones ambientales. Se estudiaron los cambios de la función y la morfología de la bacteria bajo diversas condiciones de cultivo a través de modificaciones en la distribución de las cargas de superficie y empleando técnicas como la KPFM y la SMM. Se describieron las propiedades de superficie químicas y mecánicas. Finalmente, se logró identificar los mecanismos de base y las interacciones biomoleculares implicados en estas reacciones. Las técnicas de SPM desarrolladas en este proyecto proporcionan una resolución y una sensibilidad sin precedentes para la visualización de células vivas o sistemas en condiciones dinámicas. Estos métodos de detección eléctrica a escala nanométrica para sistemas biológicos podrían utilizarse en la creación de biosensores en miniatura y dispositivos de diagnóstico. Además, las actividades del proyecto han permitido realizar el trabajo preliminar para futuras investigaciones sobre la patogenia y la eficacia de fármacos, lo que presenta repercusiones importantes en el ámbito de la ciencia de materiales, la química de superficies, la biotecnología y la industria farmacéutica.
