un ensayo cualitativo simple para la motilidad bacteriana

UN ENSAYO CUANTITATIVO SIMPLE PARA LA MOTILIDADBACTERIANA.

Andrey Mauricio Montoya Jurado

Universidad del Quindío

Armenia, Junio de 2013

Maestría en Biomatemáticas (Universidad del Quindío, Armenia, Junio de 2013 )Universidad del Quindío 1 / 17

Estructura

1 Introducción

2 MétodoResultadosQuimiotaxis y MotilidadRelación entre el coeficiente de motilidad y otros parámetrosErroresComentarios finales

Introducción

¿Que es la motilidad?

Introducción

Table : introducciónMaestría en Biomatemáticas (Universidad del Quindío, Armenia, Junio de 2013 )Universidad del Quindío 4 / 17

Introducción

Los cambios de concentración bacteriana son establecidos por laecuación de difusión clásica.

∂C∂ t

[∂ 2C∂x2 +

∂ 2C∂y2 +

∂ 2C∂z2

]C es la concentración de bacterias (número de bacterias por unidad devolumen).x , y , z son coordenadas espaciales.t es el tiempo.µ es el coeficiente de motilidad (una difusividad efectiva).

Introducción

∂C∂ t

[∂ 2C∂x2 +

∂ 2C∂y2 +

∂ 2C∂z2

Introducción

∂C∂ t

[∂ 2C∂x2 +

∂ 2C∂y2 +

∂ 2C∂z2

Introducción

∂C∂ t

[∂ 2C∂x2 +

∂ 2C∂y2 +

∂ 2C∂z2

Introducción

∂C∂ t

[∂ 2C∂x2 +

∂ 2C∂y2 +

∂ 2C∂z2

Método

Método para determinar µ

Se investigo el siguiente método para determinar µ .1 Un tubo capilar con área A en la sección transversal es lleno en el

medio.2 En el extremo abierto del tubo se coloca una concentración de

bacterias C0.

3 El tubo se retira después de un tiempo T y se cuenta el número debacterias (N).

4 µ se calcula de acuerdo con la formula

µ = πN2/4C 20 A2T (1)

Método

bacterias C0.

µ = πN2/4C 20 A2T (1)

Método

bacterias C0.

µ = πN2/4C 20 A2T (1)

Método

bacterias C0.

µ = πN2/4C 20 A2T (1)

Método Resultados

Resultados

Figure : Valores del coeficiente de motilidad

Método Resultados

Resultados

Figure : Valores del coeficiente de motilidad

Método Resultados

Resultados

Figure : Los círculos muestran los resultados de la tabla 1 y los triángulos los dela tabla 2.

Método Resultados

Resultados

El número de bacterias varia considerablemente, debido a lasdiferentes condiciones experimentales.El promedio de motilidad bactarial esta alrededor de 0.2 cm2h−1.(Claramente da una tendencia principal).Para ver el efecto en las condiciones ambientales sobre la motilidad,etanol (0.2%,v/v) y caldo nutriente (0.8mg ml−1) se añadieron porseparado a la suspensión bacteriana, y se encontró que el etanoldeprime en algo la motilidad.

Método Resultados

Resultados

Método Resultados

Resultados

Método Quimiotaxis y Motilidad

Quimiotaxis y Motilidad

Consideremos una situación unidimensional

∂b∂ t

=− ∂

[−µ(s)

∂b∂x

+χ(s)b∂ s∂x

b(x , t) =Concentración bacterial.s(x , t) = Concentración química.µ es la motilidad.χ es la sensibilidad quimiotaxica.

∂b∂ t

=− ∂

[−µ(s)

∂b∂x

+χ(s)b∂ s∂x

∂b∂ t

=− ∂

[−µ(s)

∂b∂x

+χ(s)b∂ s∂x

∂b∂ t

=− ∂

[−µ(s)

∂b∂x

+χ(s)b∂ s∂x

∂b∂ t

=− ∂

[−µ(s)

∂b∂x

+χ(s)b∂ s∂x

Los detalles comparativos entre la teoría y la experimentación no son tanrelevantes pero hay que destacar 3 puntos:

1 Es µ la medida que influye en el movimiento de poblacionesbacterianas.

2 Posible dependencia de µ en el nivel de sustrato s.3 El conocimiento de µ(s) y χ(s) son de gran importancia en la

investigación.

Los detalles comparativos entre la teoría y la experimentación no son tanrelevantes pero hay que destacar 3 puntos:

1 Es µ la medida que influye en el movimiento de poblacionesbacterianas.

2 Posible dependencia de µ en el nivel de sustrato s.3 El conocimiento de µ(s) y χ(s) son de gran importancia en la

investigación.

Método Relación entre el coeficiente de motilidad y otros parámetros

Relación entre el coeficiente de motilidad y otros parámetros

La medida de la velocidad bacterial se utiliza para cuantificar la “motilidad”.

Table : Trayectoria

Luego podemos mostrar que la difusividad µ esta relacionada con v y λ

por la siguiente formula

µ =13vλ (3)

La motilidad influye en el movimiento de las poblaciones de bacterias.Maestría en Biomatemáticas (Universidad del Quindío, Armenia, Junio de 2013 )Universidad del Quindío 13 / 17

Método Relación entre el coeficiente de motilidad y otros parámetros

Relación entre el coeficiente de motilidad y otros parámetros

La velocidad v de una célula es proporcional a la fuerza F que estáimpulsando a través de un fluido de viscosidad η de acuerdo con la fórmula

F = kηv (4)

combinando (3) y (4) obtenemos que

sin embargo la ecuación (3) puede reescribirse en términos de la media detiempo entre las curvas τ , donde τ = λ\v

µ =13

si τ es independiente de la viscosidad entonces

[τF 2

Método Errores

Errores

La quimiotaxis como una fuente de error para nuestro ensayo demotilidad.El agotamiento de oxigeno en el tubo, puede conducir a un cese de lamotilidad.La acumulación de productos de desecho también pueden dar lugar acambios en la motilidad.

Método Errores

Errores

Método Errores

Errores

Método Comentarios finales

Comentarios finales

La difusividad efectiva solo se aplica a una población de organismoscon comportamientos promedio idénticos.A pesar de los errores, se considera que el análisis capilar combinavelocidad y simplicidad de operación con una precisión suficiente paraque sea una herramienta valiosa en la evaluación de la motilidad.

Comentarios finales

La difusividad efectiva solo se aplica a una población de organismoscon comportamientos promedio idénticos.A pesar de los errores, se considera que el análisis capilar combinavelocidad y simplicidad de operación con una precisión suficiente paraque sea una herramienta valiosa en la evaluación de la motilidad.

Gracias

Andrey Mauricio Montoya Jurado

Universidad del Quindío

[email protected]

Bibliografía

By Lee, S., Ilan, C., & Henis, Y. (1977). A Simple Quantitative Assayfo Bacterial Motility. Journal of General Microbiology, 329-337.

un ensayo cualitativo simple para la motilidad bacteriana

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