Investigadora del Núcleo Milenio se adjudica Fondecyt de Iniciación en Investigación 2022

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    • Francisca Guzmán Lastra, investigadora principal del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y directora de carrera de Data Science, en la Universidad Mayor, se adjudicó uno de los 398 Proyectos Fondecyt de Iniciación en Investigación 2022.
    • Su investigación busca desentrañar cómo la geometría de espacios y objetos modifica el movimiento y distribución de materia activa, como bacterias o microorganismos, lo que podría impactar en medicina, agricultura y minería, entre otras áreas.

    Se llama materia activa a los grandes colectivos de seres u objetos autopropulsados que interactúan entre sí, en diversas escalas y debido a diferentes mecanismos, por ejemplo, los enjambres de insectos, las bacterias, los microorganismos o los nadadores artificiales.
    En la última década, el estudio de la materia activa confinada o encerrada en espacios u objetos se ha convertido en el centro de atención de la ciencia, debido a que varios procesos biológicos están dominados por los límites físicos (que generan confinamiento), los que modifican tanto el movimiento como distribución de los microorganismos en formas que aún no se comprenden.
    Explorar los secretos de la materia activa confinada es, justamente, el objetivo del estudio con que la doctora Francisca Guzmán Lastra se adjudicó un Fondecyt de Iniciación en Investigación 2022, de la Dirección Nacional de la Agencia de Investigación y Desarrollo (Anid).
    Investigadora principal del Núcleo Milenio Física de la Materia Activa y directora de carrera de Data Science, en la Universidad Mayor, Guzmán lidera esta investigación
    con la que pretende estudiar -a través de teorías y simulaciones numéricas- diversos sistemas de materia activa y confinamientos geométricos, como bacterias dentro de una gota de agua; microorganismos que chocan con un objeto circular y algas o bacterias modeladas en una interfase líquida.
    “La idea de entender el comportamiento de los microorganismos cuando se encuentran con este tipo de confinamiento más complejo. Es importante estudiar cómo se comporta la materia activa confinada, pues entenderla permite manipularla”, dice la doctora Guzmán.

    Impacto
    El conocimiento generado en este proyecto podría ser útil, a futuro, para el control de bacterias que se autoorganizan en biopelículas y generan enfermedades o infecciones; en potenciar la adhesión de bacterias que aumentan la absorción de ciertos nutrientes en las raíces de cultivos hidropónicos, mejorándolos; o en bioflotaciones mineras. En términos de tecnología, este ayudará en el diseño de dispositivos de microfluidos que contienen materia activa y en el de micro nadadores sintéticos para su uso en varias aplicaciones biomédicas prometedoras, como en la administración de fármacos, carga para fertilización in vitro o en aplicaciones en vivo para diagnóstico y terapias mínimamente invasivas.
    “Manejar los microorganismos que se confinan en ambientes circulares podría ayudar a generar herramientas para mejorar las plantaciones hidropónicas. Entender cómo se comportan las bacterias confinadas dentro de gotas de agua, permite estudiarlas como si fueran vehículos que transportan algo, por ejemplo, un fármaco a una membrana. Mientras que entender su comportamiento en las interfases líquidas podría ayudarnos a controlar el florecimiento de algas cultivadas, para potenciar el hidrógeno verde”, explica la doctora Guzmán.
    Todas estas investigaciones, que se desarrollarán durante tres años gracias al financiamiento de Fondecyt Inicial 2022 (Anid), se basarán en planteamientos teóricos y simulaciones numéricas que permitirán entregar estos importantes conocimientos para futuras aplicaciones. “Yo no hago experimentos, sino que investigaciones numéricas y teóricas que abren puertas para aplicaciones futuras y el objetivo de este Fondecyt es abrir esas puertas y dejar las opciones planteadas para el desarrollo de este tipo de tecnologías en Chile”, remata.