Conocer el comportamiento de las bacterias es fundamental para la biología y la medicina, ya que con ello se pueden desarrollar tratamientos de alta eficacia a la hora de tratar diversas enfermedades. Este trabajo que unió a físicos de la Universidad Complutense (en España) y de la Universidad de Chile analizó cómo y por qué las bacterias y otros microorganismos se bloquean en su nado y se acumulan formando grandes agregados.
“Si bien el fenómeno de acumulación de bacterias no es algo que fuera desconocido en la ciencia, no había una teoría que permitiera predecir cuándo se acumulan y de qué forma lo hacen. Nuestro trabajo, usando herramientas de física de no equilibrio, logra desarrollar una teoría cuyas predicciones coinciden muy bien con experimentos y simulaciones computacionales”, así lo explica Rodrigo Soto, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, e investigador del Núcleo Milenio de Materia Activa.
El siguiente paso
La investigación tiene el potencial de describir cómo se mueven las bacterias en muchas condiciones, tanto experimentales como en ambientes naturales. “En lo que sigue vamos a analizar en particular la acumulación en microcanales, con importantes efectos en medicina, por ejemplo cuando las bacterias nadan en capilares. Esperamos que esta publicación estimule el trabajo de la comunidad internacional para lograr más avances”, añade el doctor Rodrigo Soto.
La idea de comenzar esta investigación se gatilló en mayo del año 2023 donde en una visita del académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas a la Universidad Complutense, “tuvimos la idea de cómo formular la teoría. Luego, estuvimos calculando durante unos seis meses para llegar al resultado final”, concluye el científico.
El equipo que llevó a cabo este trabajo está compuesto por Ricardo Brito, profesor de la Universidad Complutense de Madrid; Martín Pinto, estudiante del Magíster en Física del DFI y Rodrigo Soto, académico de la misma unidad académica. El artículo titulado “Kinetic theory of motility induced phase separation for active Brownian particles” (“Teoría cinética de la separación de fases inducida por la motilidad para partículas brownianas activas”) y que fue publicado por la revista Physical Review Letters, está disponible en el siguiente enlace https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.208301