Formación y evolución de biopelículas de Shewanella Sp. Cepa USBA 344 sobre superficies nanoestructuradas

Abstract

Los recientes avances en ciencia e ingeniería de materiales, han potenciado el desarrollo de electrodos para la configuración y diseño de ánodos para mejorar la eficiencia de sistemas de bioremediación y bioceldas de combustible. Estos componentes anódicos requieren, entre otras propiedades, permitir transferencia de electrones y una elevada área superficial específica, la cual se puede obtener con micro y nanoestructuración. Esto propone dos elementos clave: i) Composición del ánodo y ii) Geometría de la superficie anódica sobre la que se debe formar la película bacteriana. Se hace necesario, por lo tanto, investigar la interacción entre los materiales que conforman el ánodo en función de su composición y funcionalización, así como la morfología que adoptan en la interface con la biopelícula, aspecto que exige atender forma y tamaño. Este trabajo se encuentra orientado a investigar la formación y evolución de películas bacterianas, específicamente Shewanella sp. cepa USBA 344 en interfaces de diferente composición, forma, tamaño. Se han escogido materiales tales como el oro, titanio, óxido de hierro, plata, carbono, platino, algodón, vidrio y plástico, así como geometrías de interface plana, esférica, cilíndrica, tetraédrica, porosa, rugosa, cúbica. Las diferentes interfaces han sido configuradas a partir de películas delgadas y lisas sin y con funcionalización superficial, superficies rugosas conductoras y no conductoras y superficies filamentosas dieléctricas decoradas con nanopartículas conductoras. Se ha realizado un estudio de viabilidad celular en función de la composición del material y de los agentes químicos utilizados como precursores, reductores y estabilizantes de los nanomateriales sintetizados para esta investigación. Un estudio de esta naturaleza permite establecer criterios para que en función de las propiedades de composición y geometría de la interface donde se produce el crecimiento de la biopelícula, se puedan diseñar en futuros trabajos, electrodos anódicos mejorados en eficiencia y valorados en el contexto de sostenibilidad y bajo impacto ambiental basados en la funcionalización de materiales ecoamigables como fibras de algodón, con nanopartículas de plata, carbono y óxido de hierro que han demostrado facilitar los procesos de formación y crecimiento de biopelículas.