Resumen

Este artículo describe el desarrollo de un prototipo multifuncional que suministra dosis de ultrasonido a una muestra contenida en una caja de Petri, en frecuencias comprendidas entre 18 y 30 KHz y con intensidades que van desde los 0,3 mW/m² hasta los 1,5 mW/m². Este dispositivo garantiza la supervivencia de la muestra mediante un sistema de micro-incubación, operado por un sistema de control y monitoreo de temperatura. Además, el prototipo puede detectar cambios, inherentes al proceso microbiológico estudiado, por medio de un sistema basado en nefelometría láser. El usuario puede escoger, para un experimento específico, el valor de los parámetros mencionados y analizar los datos generados a través de una aplicación computacional especialmente diseñada para presentarlos en tablas de datos, imágenes y estadísticas.

1 INTRODUCCIÓN

Desde que el efecto piezoeléctrico fuera descubierto por los hermanos Paul y Pierre Curie en el siglo XIX, investigadores prominentes como Paul Langevin, Alfred Loomis y Wesley Nyborg se han preocupado por determinar los efectos que tienen las ondas ultrasónicas sobre el material biológico y establecer los límites de exposición y la dosimetría adecuada de esta energía [1]. Esto hizo posible la aparición de diversas aplicaciones ultrasónicas, tales como equipos médicos de diagnóstico y tratamiento y dispositivos de laboratorio [2].

No obstante, para el estudio específico de los efectos del ultrasonido sobre las células vivas y los procesos microbiológicos inherentes a las mismas, los investigadores han realizado experimentos que utilizan montajes implementados a partir de piezas de diferentes dispositivos, tanto ultrasónicos como de laboratorio. Algunos ejemplos notables se citan a continuación:

En sus estudios sobre los efectos del ultrasonido in vitro en la proliferación celular, síntesis de proteínas y producción de citoquinas por fibroblastos humanos, osteoblastos y monocitos, Doan [3], utilizó un modelo in vitro con transductores estándar para terapia, de 45 KHz y 1 MHz y usó un baño termostático con temperatura estable a 37°C, cubierto con un paño para absorber el sonido. La cubeta se llenó con agua destilada y desionizada para ubicar sobre ella una caja con 6 platos de cultivo, donde estaba insertada la punta del transductor. Todo este montaje se llevó a una cámara de esterilización y luego las muestras fueron cultivadas con CO₂ al 5%.

En su investigación para demostrar la relación entre la permeabilidad transitoria de la membrana celular, producida por micro-burbujas ultrasónicas, y la formación de radicales libres, Juffermans [4] utilizó dos montajes.

• Materias:Ultrasonido Microbiología
• Subjects:Ultrasonics Microbiology
• Palabras claves:Biofísica del ultrasonido; Micro-incubadora; Nefelometría láser; Procesos microbiológicos; Sonicación; Ultrasonido continuo; Ultrasonido pulsado.
• Keywords:Continuous ultrasound; Laser nephelometry; Microbiological processes; Micro-incubator; Pulsed ultrasound; Sonication; Ultrasound biophysics.