RESULTADOS  PRELIMINARES  

Dr.  Alejandro  Baeza  

Antecedentes  

La   utilización   de   microsensores   analíticos   presenta   ventajas   en   el   estudio   de   procesos   microbianos:   son  técnicas   no   destructivas,   la   medición   se   realiza   in   situ   toda   vez   que   se   esterilizan   junto   con   el   medio   de  cultivo  a  inocular.  

En   nuestro   laboratorio   hemos   desarrollado   la   metodología   para   construir   microsensores   tanto   para   la  enseñanza   de   la   electroquímica   analítica   como   para   su   aplicación   en   la   resolución   de   problemas   del   área  químico-­‐biológica.   Tales  metodologías   tienen  un   impacto  directo  en   la   enseñanza  experimental   ya  que   los  estudiantes   participan   en   la   elaboración,   calibración   y   aplicación   de   sus   microsensores   analíticos   en   sus  proyectos  de  biosíntesis  microbiana.    Se  refuerza  la  educación  interdisciplinaria.  

 

Adicionalmente  las  metodologías  analíticas  propuestas  permite  miniaturizar  los  sistemas  microbianos  por  lo  que  se  incide  en  la  enseñanza  de  la  química  con  menor  gasto  de  materiales,  reactivos,  espacio  de  almacenaje  y   tiempos   de   operación   y     se   hace   hincapié   en   la  minimización   de   desechos   lo   cual   incide   en   una  menor  agresión  al  ambiente.  

 

En  este  proyecto  se  desarrollaran  microsensores  de  bajo  costo  para  monitorear  el  pH,  los  niveles  de  sulfuro  y  sulfato  en  microreactores  microbianos  para  el  estudio  de  la  corrosión  microbiana.  

 Resultados  experimentales  preliminares.    1.0   Control  del  pH  en  medio  de  cultivo  económico.       Se   construyeron   prototipos   de   microsensores   de   estado   sólido   de   W°   y   de   Cu|Cu(II)||,   como   se  muestra  en  la  figura  1:                                            W°                                  E.Ref.                 Fig   1.  Microsensores   combinados   para  medir   pH   en                 micromedios  de  cultivo    

 

  Se  construyeron  microreactores  de  fermentación  con  matraces  Erlen-­‐Meyer  de  5  mL  para  ensayar  el  monitoreo  in  situ    de  la  fermentación  en  el  sistema  de  bajo  costo  como  se  muestra  en  la  figura  2:                                 (A)                                                                                                                    (B)         Fig  2.    A)  Microfermentador  con  sistema  potenciométrico  de  monitoreo   in  situ,  B)  medición       externa  del  potencial-­‐pH.       Se  ensayaron  los  siguientes  medios  “económicos”      1)    suspensión  de  leche  nido;  2)  leche  inoculada  con  “bacilos  búlgaros“  para  producción  de  yogurt  casero.  De  igual  manera  se  monitoreó  el  pH  de  un  medio  peptonado   selectivo   a   bacterias   anaerobias.   La   figura   3   muestra   la   evolución   del   pH   en   los  microfermentadores.       En  la  tabla  1  se  muestra  la  evolución  del  pH  monitoreado  in  situ    de  las  muestras  analizadas:                                        

                                              Figura   3     Evolución   del   pH   monitoreado   in   situ   con   microsensores   del   pH   de   bajo   costo   en       microfermentadores  de  5  mL  para  diferentes  muestras:           1)    leche  nido    al  10%  sin  pasteurizar           3)    leche  nido    al  10%  después  de    pasteurizar           5)    leche  nido    al  10%  después  de    pasteurizar  +  inóculo                      de  “búlgaros”  de  yogurt  casero           6)  idem           7)  idem           8)  medio  de  cultivo  selectivo  para  anaerobios  esterilizado  en  autoclave                    (del  laboratorio  de  microbiología).       Adicionalmente  se  detectaba  la  presencia  de  bacterias  por  tinción  de  Gram:                         Cultivo  (2)       Cultivo  (5)    

 

2.0   Se  ha  desarrollado  un  microsensor  de  estado  sólido  a  base  cristales  de  sulfuro  de  plata|Ag°,  PVC  y  carbón    activado.  Se  trazaron  las  curvas  de  calibración  con  sulfuro  de  sodio.  La  figura  4  muestra  los  resultados     obtenidos.                                    (A)                                                  (B)                                (C)             Figura  4  Curvas  de  calibración  del  microsensor  para  sulfuros:  (A)  “blanco”,  sensor  sin  cristal       de   sulfuro   de   sodio,   (B)   y   (C)   curvas   de   calibración   con   diluciones   de   sulfuro   de   sodio   en       medio  alcalino  .    3.0   Se   ha   desarrollado   un   microsensor   de   estado   sólido   a   base   cristales   de   sulfato   de   plomo,   PVC   y     carbón    activado.  Se  trazaron   las  curvas  de  calibración  con  sulfato  de  sodio.  La   figura  5  muestra   los     resultados  obtenidos.                                                                                                               Figura  5  Curvas  de  calibración  del  microsensor  para  sulfuros:  (A)  “blanco”,  sensor  sin  cristal       de   sulfato   de   sodio,   (B)   y   (C)   curvas   de   calibración   con   diluciones   de   sulfuro   de   sodio   en       medio  alcalino  .  ____________________________________________________________________________________