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RESULTADOS PRELIMINARES
Dr. Alejandro Baeza
Antecedentes
La utilización de microsensores analíticos presenta ventajas en el estudio de procesos microbianos: son técnicas no destructivas, la medición se realiza in situ toda vez que se esterilizan junto con el medio de cultivo a inocular.
En nuestro laboratorio hemos desarrollado la metodología para construir microsensores tanto para la enseñanza de la electroquímica analítica como para su aplicación en la resolución de problemas del área químico-‐biológica. Tales metodologías tienen un impacto directo en la enseñanza experimental ya que los estudiantes participan en la elaboración, calibración y aplicación de sus microsensores analíticos en sus proyectos de biosíntesis microbiana. Se refuerza la educación interdisciplinaria.
Adicionalmente las metodologías analíticas propuestas permite miniaturizar los sistemas microbianos por lo que se incide en la enseñanza de la química con menor gasto de materiales, reactivos, espacio de almacenaje y tiempos de operación y se hace hincapié en la minimización de desechos lo cual incide en una menor agresión al ambiente.
En este proyecto se desarrollaran microsensores de bajo costo para monitorear el pH, los niveles de sulfuro y sulfato en microreactores microbianos para el estudio de la corrosión microbiana.
Resultados experimentales preliminares. 1.0 Control del pH en medio de cultivo económico. Se construyeron prototipos de microsensores de estado sólido de W° y de Cu|Cu(II)||, como se muestra en la figura 1: W° E.Ref. Fig 1. Microsensores combinados para medir pH en micromedios de cultivo
Se construyeron microreactores de fermentación con matraces Erlen-‐Meyer de 5 mL para ensayar el monitoreo in situ de la fermentación en el sistema de bajo costo como se muestra en la figura 2: (A) (B) Fig 2. A) Microfermentador con sistema potenciométrico de monitoreo in situ, B) medición externa del potencial-‐pH. Se ensayaron los siguientes medios “económicos” 1) suspensión de leche nido; 2) leche inoculada con “bacilos búlgaros“ para producción de yogurt casero. De igual manera se monitoreó el pH de un medio peptonado selectivo a bacterias anaerobias. La figura 3 muestra la evolución del pH en los microfermentadores. En la tabla 1 se muestra la evolución del pH monitoreado in situ de las muestras analizadas:
Figura 3 Evolución del pH monitoreado in situ con microsensores del pH de bajo costo en microfermentadores de 5 mL para diferentes muestras: 1) leche nido al 10% sin pasteurizar 3) leche nido al 10% después de pasteurizar 5) leche nido al 10% después de pasteurizar + inóculo de “búlgaros” de yogurt casero 6) idem 7) idem 8) medio de cultivo selectivo para anaerobios esterilizado en autoclave (del laboratorio de microbiología). Adicionalmente se detectaba la presencia de bacterias por tinción de Gram: Cultivo (2) Cultivo (5)
2.0 Se ha desarrollado un microsensor de estado sólido a base cristales de sulfuro de plata|Ag°, PVC y carbón activado. Se trazaron las curvas de calibración con sulfuro de sodio. La figura 4 muestra los resultados obtenidos. (A) (B) (C) Figura 4 Curvas de calibración del microsensor para sulfuros: (A) “blanco”, sensor sin cristal de sulfuro de sodio, (B) y (C) curvas de calibración con diluciones de sulfuro de sodio en medio alcalino . 3.0 Se ha desarrollado un microsensor de estado sólido a base cristales de sulfato de plomo, PVC y carbón activado. Se trazaron las curvas de calibración con sulfato de sodio. La figura 5 muestra los resultados obtenidos. Figura 5 Curvas de calibración del microsensor para sulfuros: (A) “blanco”, sensor sin cristal de sulfato de sodio, (B) y (C) curvas de calibración con diluciones de sulfuro de sodio en medio alcalino . ____________________________________________________________________________________
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