Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Micro-biogeography greatly matters for competition: Continuous-chaotic bioprinting of spatially-controlled bacterial microcosms(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2020-06-09) Ceballos González, Carlos Fernando; ALVAREZ, MARIO MOISES; 26048; Alvarez, Mario Moisés; RR/tolmquevedo; Olmedo Alvarez, Gabriela; Di Maio, Ernesto; Tammaro, Daniele; Escuela de Ingeniería y Ciencias; Campus Monterrey; Trujillo de Santiago, GrisselCells do not work alone but instead function as collaborative micro-societies. Consequently, the spatial distribution of different bacterial strains (micro-biogeography) in a shared volumetric space, and their degree of intimacy, greatly influences their societal behavior. Current microbiological techniques are commonly focused on the culture of single bacterial strains or well-mixed bacterial communities and fail to reproduce the micro-biogeography of polybacterial societies. Moreover, the production of micro-spatially controlled architectures at high resolution is currently challenging. In this contribution, we use chaotic flows induced by a printhead containing a static mixer to bioprint fine-scale bacterial microcosms. This straightforward approach (i.e., continuous-chaotic bioprinting) allows us to fabricate hydrogel constructs with 4 to 64 intercalated layers of two bacterial strains. These multi-layered constructs were used to analyze how the spatial distributions of bacteria affect their social behavior and/or survival abilities. We demonstrate that these biological microsystems engage in either cooperation or competition, depending on the degree of shared interface between their different bacterial communities. Remarkably, the extent of inhibition in predator-prey scenarios increased when bacteria were in greater intimacy. Furthermore, two E. coli strains showed competitive behavior in well-mixed microenvironments, whereas stable coexistence prevailed for longer durations in spatially structured consortia. Finally, we demonstrate, for the first time, the simultaneous extrusion of four inks using chaotic printing. This development enables creating higher complexity scenarios, such as four-bacteria microcosms or physically isolated consortia, which may find applications in basic or applied science. We envision that chaotic bioprinting will contribute to the development of a greater complexity of polybacterial microsystems, tissue-microbiota models, and biomanufactured materials.
- Ecología microbiana de yogur : determinación de la dinámica poblacional de lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus y streptococcus thermophilus por medio de técnicas tradicionales y moleculares(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2009-12-01) Sevilla Kleen, Diana Lucía; Pacheco, Adriana; Alvarez, Mario Moisés; tolmquevedo; Tecnológico de Monterrey, Campus MonterreyEl yogur es considerado un alimento de alto valor nutritivo, ya que contiene proteínas, calcio y azúcares. Además, le provee al consumidor bacterias probióticas que le brindan grandes beneficios a su salud. En la presente investigación se caracteriza el comportamiento microbiano durante la producción del yogur en distintos escenarios de fermentación tales como fermentaciones agitadas y fermentaciones no agitadas, con el fin de establecer la dinámica de las bacterias ácido-lácticas (BAL) en ambientes micro-aeróbicos. Se observó que la población activa determinada mediante conteos en placa de Lb. bulgaricus y Str. thermophilus se va modificando en el tiempo; en un inicio Str. thermophilus comienza su proceso de crecimiento y alcanza su fase exponencial alrededor de la hora de haber sido inoculada; durante este tiempo Str. thermophilus produce ácido láctico el cual brinda un ambiente adecuado para el desarrollo de Lb. bulgaricus. El análisis en cuenta directa permitió observar cambios morfológicos en dichas especies, de las cuales el inóculo estaba conformado por diplococos y cocos sencillos en cadenas de tres a cuatro células. Los bacilos eran grandes y largos. En el tiempo 1 (1 h transcurrida desde la inoculación) se observan cadenas de cocos formadas por 6, 8 y hasta 10 células agrupadas. Sin embargo, los bacilos no mostraron cambios durante la primera hora de fermentación siendo iguales que en el inóculo. En la hora 2 y hora 3 desde la inoculación, se observan cocos en cadena conformadas de tres a cuatro células; los bacilos son de tamaño mediano. De la hora 4 a la hora 6 se observan cocos en cadenas cortas de 1, 2 y 3 células agrupadas, predominando los cocos sencillos y diplococos. Se observan bacilos grandes, medianos y pequeños. Así mismo, se observan glóbulos de grasa y conglomerados de caseína. Los glóbulos de grasa se observan como gotas iridiscentes del tamaño aproximado a 2 cocos, los iv conglomerados de caseína aparentan bloques blanquecinos que envuelven a los microorganismos, los cuales al ir transcurriendo el tiempo de fermentación van creciendo en tamaño y aumentando en cantidad, esto dificulta la observación y cuantificación de ambas bacterias ácido-lácticas en especial Str. thermophilus. El mejor tipo de fermentación para las dos bacterias ácido-lácticas con descenso de pH y crecimiento de microorganismos uniformemente fue la fermentación agitada micro aeróbica, sin importar el volumen ni la velocidad a la que fue agitado el yogur. En este tipo de fermentación se consiguió reducir en una hora (de 6 a 5 h de fermentación) el proceso de elaboración del yogur agitado. Hubo un consumo mayor de lactosa en las fermentaciones no agitadas, se consumió alrededor de 13.5 mg ml-1 en comparación con 2 mg ml-1 en las fermentaciones agitadas. En la producción de ácido láctico también se observó este comportamiento ya que la producción de este metabolito fue 0.85 mg ml-1 mayor en las fermentaciones no agitadas que en las agitadas. Además de la utilización de los métodos tradicionales microbiológicos se evaluó la estructura de la comunidad microbiana por medio del análisis de la unidad 16S ribosomal de las bacterias ácido-lácticas por medio de la técnica molecular de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE). Los resultados obtenidos en el DGGE realizado a las muestras del yogur A1N2 (agitado micro-aeróbico) muestran como con el paso de las horas de la fermentación, va aumentando la intensidad de la banda correspondiente a Str. thermophilus en comparación con la de Lb. bulgaricus que es más clara lo que representa menos concentración de ADN bacterial de esta última BAL.