De las ideas de Feynman a las aplicaciones biomédicas: reduciendo infecciones bacterianas en catéteres urinarios

mañana - Aula Magna - 14:30hs Estudiantes

En el rectificador propuesto por Feynman, una ruptura de simetría genera una corriente aún en ausencia de una fuerza aplicada [1]. A partir de esta idea se desprenden múltiples variaciones; entre ellas se encuentra el rectificador geométrico, ampliamente utilizado en biología. Sus aplicaciones incluyen desde separar bacterias en función de su edad [2] o de su estrategia de nado [3] hasta concentrar espermatozoides [4], y se extienden a las ciencias médicas, como en el diseño de catéteres urinarios para prevenir infecciones. En esta charla se profundizará en este último caso. La infección en los catéteres urinarios es una de las infecciones relacionadas con la atención sanitaria más frecuentes. Estas pueden extenderse más allá del tracto urinario y derivar en complicaciones graves, como infecciones vesicales y renales, bacteriemia, e incluso sepsis. La formación de biofilms bacterianos sobre la superficie de los catéteres favorece el desarrollo y la persistencia de estas infecciones, dificultando su tratamiento, prolongando el tiempo de hospitalización, incrementando el uso de antibióticos, favoreciendo la aparición de bacterias resistentes y aumentando los costos sanitarios [5]. Con el objetivo de prevenir este tipo de infecciones, se han desarrollado diversas estrategias. En esta charla hablaremos de catéteres con un microdiseño geométrico asimétrico optimizado mediante una red neuronal [6], capaz de predecir la distribución de las bacterias para distintas geometrías del dispositivo e identificar las configuraciones más eficientes. El problema se aborda mediante un enfoque numérico y experimental, utilizando Escherichia coli como organismo modelo para evaluar la efectividad del diseño. Los resultados muestran que los catéteres con paredes internas asimétricas logran una reducción de entre uno y dos órdenes de magnitud en la contaminación bacteriana, disminuyendo el riesgo de infección y aumentando el tiempo de uso del catéter. De este modo, la integración de herramientas provenientes de distintas disciplinas constituye una estrategia prometedora para impulsar avances significativos en las ciencias de la vida.