Objetivo, mejorar biofertilizantes y reducir el uso de agroquímicos. Científicas y científicos de la Universidad Nacional de Córdoba, en cooperación con colegas de la Universidad Nacional de la Plata y de Chile, crearon un microchip con canales microscópicos que imitan los poros del suelo.

Se trata de un dispositivo que cabe en la yema de un dedo y permite observar algo clave para entender el comportamiento de las bacterias que fijan nitrógeno: cómo se mueven o “nadan” entre los diminutos grados de suelo.Científicas y científicos de la Universidad Nacional de Córdoba, en cooperación con colegas de la Universidad Nacional de la Plata y de Chile, crearon un microchip con canales microscópicos que imitan los poros del suelo.

Así, al estudiar esta movilidad, el resultado que puede lograrse es mejorar los biofertilizantes que se utilizan en cultivos como soja y maní, lo que a su vez representa un aporte de sustentabilidad, porque significa un menor uso de herramientas químicas.

El hallazgo fue publicado en una de las revistas de la editorial Nature en abril y la gran pregunta que ayuda a responder es cómo es que las bacterias y raíces de las plantas se acercan y unen para producir esta simbiosis que permite la famosa fijación biológica del nitrógeno.

Allí es donde entra en acción el microchip diseñado por investigadoras, investigadores y alumnos de la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación (Famaf) de la UNC.

Gracias a este dispositivo descubrieron que las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens que cuentan con dos sistemas de flagelos (una especie de brazos/colas para “nadar”), no necesariamente se mueven mejor que las que tienen un solo sistema de movilidad, cuando están confinadas en los poros más pequeños que se forman en los suelos.

CIENCIA, BACTERIAS Y BIOFERTILIZANTES.

Marconi es experta en microfluídica, un área de la Física que ha generado importantes avances en biología y medicina en los últimos años. Se estudia el comportamiento de los fluidos en volúmenes diminutos, donde los líquidos y gases funcionan diferente que cuando utilizamos la manguera para regar o queremos llenar el tubo de GNC.

La investigadora trabaja en aspectos básicos de esta área desde hace años. En un viaje a Chile vio a la colega María Luisa Cordero trabajar en un dispositivo similar al creado por ella. “¡Eso se parece a un suelo!’”. La idea surgió de la UNC y la fabricación se realizó en conjunto con un laboratorio de Chile, que contaba con los equipos necesarios.

Cada microchip es más pequeño que la yema de un dedo y es transparente. En su interior tiene canales que imitan diferentes porosidades del suelo. Los canales pueden tener de ancho menos de un décimo del grosor de un pelo, esto es, 10 micras. Las bacterias del suelo miden una micra (1/100 el grosor del pelo).

Un ejemplo de lo diferente que se comportan los fluidos a esta escala: se necesitan horas para llenar cuidadosamente con una suspensión de bacterias los diminutos canales del microchip. Una vez llenado, con un microscopio se puede ver en vivo cómo se mueven las bacterias. Un software especial, desarrollado en Famaf, el biotracker, permite seguir el movimientos de los microorganismos.

UN CAMBIO EN EL ESTUDIO DE BACTERIAS.

Hasta ahora, las bacterias eran estudiadas en tubos de ensayos y a escala macroscópica. Pero este dispositivo, creado a lo largo de 10 años de trabajo interdisciplinario, cambia las reglas del juego: permite verlas moverse en condiciones similares a las naturales.

Nunca nadie había hecho un seguimiento así del movimiento de estas bacterias microconfinadas. Lo que existía era prueba y error: ponían bacterias en un tubo y se analizaban cuántas iban de un lado a otro. Era una caja negra.

A partir de este conocimiento la ciencia podría realizar modificaciones genéticas en estas bacterias y producir mejores biofertilizantes. Así se podría reducir la aplicación de nutrientes químicos, que tienen un mayor impacto ambiental.

La manera en que se inoculan las bacterias determina cuánto tendrán que trasladarse en el suelo para alcanzar las raíces. Observamos que la inoculación en el surco de siembra es más favorable que la inoculación en las semillas, pero debe desarrollarse una tecnología de inoculación en el surco, cuyo costo no supere al de la inoculación en semillas.