Formación temprana de biopelículas: una aproximación evolutiva desde la materia activa.
| dc.contributor.advisor | Ormazábal Inostroza, Ignacio | es |
| dc.contributor.advisor | Soto Bertran, Rodrigo | es |
| dc.contributor.author | Rivas Ortega, Constanza Aileen | es |
| dc.date.accessioned | 2025-04-09T19:59:49Z | |
| dc.date.available | 2025-04-09T19:59:49Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.description | Tesis presentada para optar al título de Físico | es |
| dc.description.abstract | Las biopelículas son estructuras formadas por acumulaciones de bacterias en superficies, conocidas por ser la fuente de varias infecciones para los humanos. Las bacterias inicialmente entran en contacto con la superficie, lo que les permite pasar de un estilo de vida planctónico a uno sésil, y así lograr la acumulación inicial que se convertirá en una biopelícula. Las bacterias además son capaces de aprender a detectar superficies y transmitir este aprendizaje a su descendencia en forma de memoria. Inspirándonos en esto, proponemos un modelo que describe la etapa temprana de formación de una biopelícula como un proceso evolutivo. El modelo considera una rejilla quasi-1D en el cual las bacterias son representadas como partículas activas. Cada partícula tiene parámetros sensing (detección) y motility (motilidad), con los cuales se simulan los comportamientos de aprendizaje, movimiento y división de las bacterias. El parámetro sensing aumenta a medida que la partícula permanece en contacto con la superficie, y modifica la probabilidad Pout de cada partícula de despegarse de la superficie. El parámetro motility disminuye a medida que la partícula permanece en contacto con la superficie, y corresponde a la capacidad de movimiento de cada partícula. Cuando una partícula se divide, la partícula hija hereda la mitad del sensing y el motility de su partícula madre. A medida que pasa el tiempo, la dinámica evolutiva da origen a nuevas generaciones de partículas. Según las condiciones ambientales, se logran identificar claramente dos regímenes distintos: una fase de acumulación reversible donde las partículas se pueden despegar de la superficie, y una fase de acumulación irreversible donde las partículas están adheridas de forma permanente en la superficie. | es |
| dc.description.abstract | Biofilms are structures formed by accumulations of bacteria on surfaces, known to be the source of several human infections. Bacteria initially come into contact with the surface, which allows them to transition from a planktonic to a sessile lifestyle, achieving this way the initial attachment that becomes a biofilm. Bacteria are also capable of learning how to sense surfaces and transmitting this learning to their descendants as memory. Inspired by this, we propose a model that describes the early stages of biofilm formation as an evolutionary process. The model considers a quasi-1D lattice in which bacteria are represented as active particles. Each particle has sensing and motility parameters, which simulate the behaviors of learning, motion, and division of bacteria. The parameter sensing increases as the particle remains in contact with the surface, and modifies the probability Pout of each particle to detach from the surface. The parameter motility decreases as the particle remains in contact with the surface, and corresponds to the ability to move of each particle. When a particle divides, the daughter particle inherits half of the sensing and the motility of its parent particle. As time passes, evolutionary dynamics give rise to new generations of particles. Depending on the environmental conditions, two distinct regimes can be clearly identified: a reversible attachment phase where the particles can detach from the surface, and an irreversible attachment phase where the particles are permanently attached to the surface. | en |
| dc.description.campus | Concepción | es |
| dc.description.departamento | Departamento de Física | es |
| dc.description.facultad | Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas | es |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.udec.cl/handle/11594/12462 | |
| dc.language.iso | es | es |
| dc.publisher | Universidad de Concepción | es |
| dc.rights | CC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Crecimiento (Bacterias) | es |
| dc.subject | Biofilms | es |
| dc.subject | Microorganismos | es |
| dc.title | Formación temprana de biopelículas: una aproximación evolutiva desde la materia activa. | es |
| dc.type | Thesis | en |