Impresión 3D de bacterias para estudiar la motilidad y el crecimiento en medios porosos 3D complejos

Las bacterias son ubicuas en entornos complejos, tridimensionales y porosos, como los tejidos y geles biológicos, y los suelos y sedimentos del subsuelo. Aquí desarrollamos un método para imprimir en 3D densas colonias de bacterias en matrices de hidrogel granular atascadas para estudiar su crecimiento y motilidad en entornos complejos. Los estudios han revelado diferencias previamente desconocidas en las características de propagación de las bacterias que habitan en ambientes porosos en comparación con las de los cultivos líquidos en superficies planas.

El desarrollo del uso de matrices de hidrogel granulares compuestas por partículas de hidrogel biocompatibles atascadas hinchadas en cultivo bacteriano líquido como placas de Petri porosas para confinar células en 3D. Los estudios anteriores se limitaron a pequeños volúmenes de muestra de aproximadamente un ml y, por lo tanto, a escalas de tiempo experimentales cortas, y también estaban limitados en su capacidad para definir geometrías de inóculos con alta resolución espacial. Hemos establecido que las características de propagación celular de las bacterias dependen del tamaño de los poros y de la motilidad de la célula.