Diseños de microdispositivos eficientes para separación de coanoflagelados

Autores
Guzman Vázquez, L.; Miño, Gastón Leonardo; Banchio, Adolfo Javier; Marconi, Veronica Iris
Año de publicación
2023
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Los coanoflagelados son microorganismos de gran interés en biología evolutiva, debido a que son considerados los ancestros más cercanos al reino animal. En particular, en su forma unicelular desarrollan fenotipos con diferentes características en cuanto a la forma de nado, con la capacidad de producir gametas sexuadas bajo ciertas condiciones nutricionales. Basados en el trabajo teórico de Sparacino et al., J. Phys. D: Appl. Phys. (2020), se propuso y se exploraron nuevos diseños de dispositivos microfluídicos, atendiendo a las restricciones de la microfabricación y las observaciones por microscopía. A través de un modelo fenomenológico, adaptado a la dinámica de coanoflagelados unicelulares en un microdispositivo asimétrico, se logró separar a las células rápidas, reconcentrándolas hasta 8 veces. Esto se alcanzó dentro de una ventana temporal que minimiza la variación biológica de las muestras, siendo independiente de la geometría. Además, se exploraron nuevas aplicaciones biotecnológicas para modelar distintos comportamientos biológicos relacionados a las respuestas de taxis que experimenta una célula. Se observó que las poblaciones con menor tasa de cambio direccional, son concentradas con mayor eficiencia en el microdispositivo propuesto.
Choanoflagellates are microorganisms of great interest in evolutionary biology because they are considered to be the closest living relatives to animals. In their unicellular form, they developed phenotypes with different swimming stra-tegies and the ability to produce sexual gametes. Based on the work of Sparacino et al., J. Phys. D: Appl. Phys. (2020), new designs of microfluidic devices were proposed and explored with consideration to both microfabrication restrictions and microscopy observation limitations. Through a phenomenological model, adapted to the dynamics of unicellular choanoflagellates in an asymmetric microdevice, it was possible to separate the fast cells, reconcentrating them up to 8 times. It was observed in a temporal window independent of the geometry, minimizing the biological variation of the samples. Furthermore, new biotechnological applications were explored to model different biological behaviors related to the taxis responses experienced by a cell. It was noted that populations with lower change of direction are efficiently concentrated in the proposed microdevice.
Fil: Guzman Vázquez, L.. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Miño, Gastón Leonardo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Banchio, Adolfo Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Marconi, Veronica Iris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Materia
CHOANOFLAGELLATES
CONFINEMENT
MICROFLUIDICS
SORTER
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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A través de un modelo fenomenológico, adaptado a la dinámica de coanoflagelados unicelulares en un microdispositivo asimétrico, se logró separar a las células rápidas, reconcentrándolas hasta 8 veces. Esto se alcanzó dentro de una ventana temporal que minimiza la variación biológica de las muestras, siendo independiente de la geometría. Además, se exploraron nuevas aplicaciones biotecnológicas para modelar distintos comportamientos biológicos relacionados a las respuestas de taxis que experimenta una célula. Se observó que las poblaciones con menor tasa de cambio direccional, son concentradas con mayor eficiencia en el microdispositivo propuesto.Choanoflagellates are microorganisms of great interest in evolutionary biology because they are considered to be the closest living relatives to animals. In their unicellular form, they developed phenotypes with different swimming stra-tegies and the ability to produce sexual gametes. Based on the work of Sparacino et al., J. Phys. D: Appl. 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Choanoflagellates are microorganisms of great interest in evolutionary biology because they are considered to be the closest living relatives to animals. In their unicellular form, they developed phenotypes with different swimming stra-tegies and the ability to produce sexual gametes. Based on the work of Sparacino et al., J. Phys. D: Appl. Phys. (2020), new designs of microfluidic devices were proposed and explored with consideration to both microfabrication restrictions and microscopy observation limitations. Through a phenomenological model, adapted to the dynamics of unicellular choanoflagellates in an asymmetric microdevice, it was possible to separate the fast cells, reconcentrating them up to 8 times. It was observed in a temporal window independent of the geometry, minimizing the biological variation of the samples. Furthermore, new biotechnological applications were explored to model different biological behaviors related to the taxis responses experienced by a cell. It was noted that populations with lower change of direction are efficiently concentrated in the proposed microdevice.
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