Dispositivo de microfluidos captura y aísla bacterias intestinales de crecimiento lento

La mayoría de los microbios que comprenden el bioma intestinal humano no han sido cultivados, debido en parte, a las dificultades de identificar tanto las condiciones de crecimiento apropiadas, como de caracterizar y aislar cada especie.

Los investigadores en el Instituto Tecnológico de California (Pasadena, EUA) desarrollaron un método genéticamente dirigido, basado en microfluidos para superar estos problemas. Su dispositivo SlipChip fue construido a partir de dos láminas de vidrio, cada una del tamaño de una tarjeta de crédito, que fueron grabadas con pequeñas ranuras que se convirtieron en canales cuando las superficies ranuradas fueron apiladas una encima de otra. Cuando una muestra, tal como un surtido mixto de especies bacterianas de una biopsia de la colonoscopia, se aplica al dispositivo, los canales interconectados del chip superior convierten los canales en pozos individuales, con cada pozo conteniendo, idealmente, un solo microbio. Una vez secuestrada en un pozo aislado, cada bacteria individual era capaz de dividirse y crecer sin tener que competir por recursos con otros tipos de microbios de crecimiento más rápido.

La belleza del sistema era que cada pozo podía ser dividido en dos compartimentos. Un compartimiento fue utilizado para estudios de secuenciación de ADN y de mapeo, mientras que el otro mantuvo un ejemplo vivo, del microbio, para cultivos y estudios posteriores.

Los investigadores validaron este método cultivando una bacteria a partir de una biopsia cecal humana. El mapeo genético del organismo mostró que se trataba de un representante de un género previamente no identificado de la familia Ruminococcaceae y que su firma genética había sido incluida de la lista de los “más buscados” del Proyecto, del microbioma humano, en el grupo de alta prioridad, de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.

“A pesar de que una secuencia genómica del nuevo organismo es una herramienta útil, se necesitan más estudios para saber cómo esta especie de microbio está implicada en la salud humana”, dijo el autor principal, el Doctor Rustem Ismagilov, profesor de química e ingeniería química en el Instituto Tecnológico de California.

El estudio fue publicado en la edición digital del 25 de junio, 2014, de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

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California Institute of Technology