Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier
En los últimos 20 años se ha visto un importante crecimiento en el empleo de técnicas físicas rápidas, sensibles y de alta precisión para el análisis microbiología). Entre ellas se podrían mencionar la espectrometría de masas (MS), la espectroscopia molecular (Fluorescencia, Infrarrojo y Raman), y l...
Autor principal: | |
---|---|
Otros Autores: | |
Formato: | Tesis Tesis de doctorado |
Lenguaje: | Español |
Publicado: |
2005
|
Materias: | |
Acceso en línea: | http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/2296 https://doi.org/10.35537/10915/2296 |
Aporte de: |
id |
I19-R120-10915-2296 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
I19-R120-10915-22962023-12-05T20:07:21Z http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/2296 https://doi.org/10.35537/10915/2296 Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier Bosch, María Alejandra Nieves 2005 2005 2008-05-15T03:00:00Z Yantorno, Osvaldo es Ciencias Exactas Química microorganismos espectroscopia infrarroja transformada de Fourier En los últimos 20 años se ha visto un importante crecimiento en el empleo de técnicas físicas rápidas, sensibles y de alta precisión para el análisis microbiología). Entre ellas se podrían mencionar la espectrometría de masas (MS), la espectroscopia molecular (Fluorescencia, Infrarrojo y Raman), y la aplicación de tecnologías de laser y citometría de flujo. Estas tecnologías han avanzado paralelamente al desarrollo de técnicas de genética molecular. Todas ellas, en conjunto, permitirán en un futuro cercano llevar a cabo una caracterización molecular microbiana completa, sensible y específica. El espectro infrarrojo (IR) de una célula microbiana intacta es considerado como una señal altamente específica que constituye una verdadera huella dactilar (fingerprint) que puede ser utilizada para: (1) diferenciar, clasificar e identificar poblaciones microbianas (a nivel de especies y cepas); (2) detectar componentes intracelulares "in situ" como cuerpos de inclusión, materiales de reserva y endoesporas, pilis, flagelos; (3) monitorear el crecimiento de microorganismos creciendo en medio líquido, sólido y en biofilm y procesos biotecnológicos en general; (4) caracterizar y cuantificar metabolitos producidos durante un cultivo; (5) analizar comparativamente diferentes estados fisiológicos de una misma población y (6) estudiar interacciones droga- células. La información necesaria para llevar a cabo estos estudios microbianos se encuentra distribuida a través de toda la región infrarroja (IR) del espectro electromagnético: IR cercano (NIR), medio (MIR) y lejano (FIR). Las bandas anchas típicas y los complejos contornos espectrales que caracterizan a los espectros de microorganismos, células, tejidos, y fluidos biológicos pueden ser sistemáticamente analizados aplicando técnicas de aumento de resolución (deconvolución y derivadas), diferencias espectrales, métodos de reconocimiento de patterns como análisis factorial y análisis de clusters, y redes neuronales artificiales (ANNs). La cuantificación de componentes celulares también puede llevarse a cabo a través de diversas técnicas: convencionales basadas en la ley de Lambert y Beer, como el cálculo de áreas o alturas de bandas espectrales o bien las basadas en técnicas de análisis multivariante cuantitativo, las cuales tienen en cuenta el pattern de todo él espectro o de su derivada. Aplicaciones adicionales de la espectroscopia infrarroja se han podido llevar a cabo con la aparición de la microcopia óptica acoplada a la espectrometría, que ha permitido obtener espectros infrarrojos de microcolonias (menos de 103 bacterias) provenientes de poblaciones puras o mixtas. Por medio de la utilización de un controlador digital del espacio x-y, y técnicas de mapeo y video se han podido detectar, diferenciar e identificar microorganismos en menos de 8 horas. En los últimos años se han combinado las dos espectroscopias vibracionales, (IR y Raman), lo cual junto con el desarrollo de software específicos para reconocimiento de patterns han abierto un amplio camino en la investigación de materiales biológicos. Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP). Doctor en Ciencias Exactas, área Química Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Exactas Tesis Tesis de doctorado http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) application/pdf |
institution |
Universidad Nacional de La Plata |
institution_str |
I-19 |
repository_str |
R-120 |
collection |
SEDICI (UNLP) |
language |
Español |
topic |
Ciencias Exactas Química microorganismos espectroscopia infrarroja transformada de Fourier |
spellingShingle |
Ciencias Exactas Química microorganismos espectroscopia infrarroja transformada de Fourier Bosch, María Alejandra Nieves Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
topic_facet |
Ciencias Exactas Química microorganismos espectroscopia infrarroja transformada de Fourier |
description |
En los últimos 20 años se ha visto un importante crecimiento en el empleo de técnicas físicas rápidas, sensibles y de alta precisión para el análisis microbiología). Entre ellas se podrían mencionar la espectrometría de masas (MS), la espectroscopia molecular (Fluorescencia, Infrarrojo y Raman), y la aplicación de tecnologías de laser y citometría de flujo. Estas tecnologías han avanzado paralelamente al desarrollo de técnicas de genética molecular. Todas ellas, en conjunto, permitirán en un futuro cercano llevar a cabo una caracterización molecular microbiana completa, sensible y específica.
El espectro infrarrojo (IR) de una célula microbiana intacta es considerado como una señal altamente específica que constituye una verdadera huella dactilar (fingerprint) que puede ser utilizada para: (1) diferenciar, clasificar e identificar poblaciones microbianas (a nivel de especies y cepas); (2) detectar componentes intracelulares "in situ" como cuerpos de inclusión, materiales de reserva y endoesporas, pilis, flagelos; (3) monitorear el crecimiento de microorganismos creciendo en medio líquido, sólido y en biofilm y procesos biotecnológicos en general; (4) caracterizar y cuantificar metabolitos producidos durante un cultivo; (5) analizar comparativamente diferentes estados fisiológicos de una misma población y (6) estudiar interacciones droga- células. La información necesaria para llevar a cabo estos estudios microbianos se encuentra distribuida a través de toda la región infrarroja (IR) del espectro electromagnético: IR cercano (NIR), medio (MIR) y lejano (FIR). Las bandas anchas típicas y los complejos contornos espectrales que caracterizan a los espectros de
microorganismos, células, tejidos, y fluidos biológicos pueden ser sistemáticamente analizados aplicando técnicas de aumento de resolución (deconvolución y derivadas), diferencias espectrales, métodos de reconocimiento de patterns como análisis factorial y análisis de clusters, y redes neuronales artificiales (ANNs). La cuantificación de componentes celulares también puede llevarse a cabo a través de diversas técnicas: convencionales basadas en la ley de Lambert y Beer, como el cálculo de áreas o alturas de bandas espectrales o bien las basadas en técnicas de análisis multivariante cuantitativo, las cuales tienen en cuenta el pattern de todo él espectro o de su derivada. Aplicaciones adicionales de la espectroscopia infrarroja se han podido llevar a cabo con la aparición de la microcopia óptica acoplada a la espectrometría, que ha permitido obtener espectros infrarrojos de microcolonias (menos de 103 bacterias) provenientes de poblaciones puras o mixtas. Por medio de la utilización de un controlador digital del espacio x-y, y técnicas de mapeo y video se han podido detectar, diferenciar e identificar microorganismos en menos de 8 horas.
En los últimos años se han combinado las dos espectroscopias vibracionales, (IR y Raman), lo cual junto con el desarrollo de software específicos para reconocimiento de patterns han abierto un amplio camino en la investigación de materiales biológicos. |
author2 |
Yantorno, Osvaldo |
author_facet |
Yantorno, Osvaldo Bosch, María Alejandra Nieves |
format |
Tesis Tesis de doctorado |
author |
Bosch, María Alejandra Nieves |
author_sort |
Bosch, María Alejandra Nieves |
title |
Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
title_short |
Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
title_full |
Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
title_fullStr |
Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
title_full_unstemmed |
Caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de Fourier |
title_sort |
caracterización, diferenciación e identificación de microorganismos por espectroscopía infrarroja-transformada de fourier |
publishDate |
2005 |
url |
http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/2296 https://doi.org/10.35537/10915/2296 |
work_keys_str_mv |
AT boschmariaalejandranieves caracterizaciondiferenciacioneidentificaciondemicroorganismosporespectroscopiainfrarrojatransformadadefourier |
_version_ |
1807220192010305536 |