{"id":135978,"date":"2026-09-16T10:37:25","date_gmt":"2026-09-16T08:37:25","guid":{"rendered":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/an-ibec-device-simulates-natural-conditions-to-grow-biofilms-and-test-their-antibiotic-susceptibility-more-accurately\/"},"modified":"2026-09-23T14:58:29","modified_gmt":"2026-09-23T12:58:29","slug":"an-ibec-device-simulates-natural-conditions-to-grow-biofilms-and-test-their-antibiotic-susceptibility-more-accurately","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/an-ibec-device-simulates-natural-conditions-to-grow-biofilms-and-test-their-antibiotic-susceptibility-more-accurately\/","title":{"rendered":"Un dispositivo del IBEC simula las condiciones naturales para hacer crecer biofilms y testar su susceptibilidad a los antibi\u00f3ticos de forma m\u00e1s precisa"},"content":{"rendered":"\n

Un equipo de investigaci\u00f3n del IBEC ha desarrollado el XpertBiofilm, un dispositivo sencillo y de bajo coste que reproduce el flujo (shear stress) que las bacterias encuentran en el cuerpo humano, como en la mucosidad de los pulmones o en la sangre. El estudio demuestra que, dentro de los rangos estudiados, un mayor flujo hace que la bacteria Pseudomonas aeruginosa forme biofilms m\u00e1s robustos, un hallazgo clave para reproducir en el laboratorio infecciones m\u00e1s parecidas a las reales. La plataforma, validada con muestras de esputo de pacientes con fibrosis qu\u00edstica, predijo correctamente qu\u00e9 antibi\u00f3tico era eficaz en cada caso, un paso hacia pruebas de sensibilidad a antibi\u00f3ticos m\u00e1s r\u00e1pidas, eficientes y personalizadas.<\/p>\n\n\n\n

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N\u00faria Blanco-Cabra <\/strong>(izquierda) y Eduard Torrents (derecha).<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Los biofilms son comunidades microbianas complejas que se adhieren a una superficie y se envuelven en una matriz viscosa que producen ellos mismos. Esta estructura protege las bacterias de los antibi\u00f3ticos y del sistema inmunitario mucho mejor que si vivieran de forma libre, lo que las convierte en una de las causas m\u00e1s frecuentes de infecciones cr\u00f3nicas dif\u00edciles de tratar, como las infecciones respiratorias en personas con fibrosis qu\u00edstica y enfermedad obstructiva cr\u00f3nica (EPOC), las heridas cr\u00f3nicas o las infecciones asociadas a cat\u00e9teres y pr\u00f3tesis. A esto se suma el aumento global de la resistencia a los antibi\u00f3ticos, lo que hace cada vez m\u00e1s urgente contar con herramientas capaces de predecir qu\u00e9 tratamiento funcionar\u00e1 en cada caso.<\/p>\n\n\n\n

Un equipo del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) ha desarrollado el XpertBiofilm, un dispositivo sencillo y accesible que permite crecer biofilms bajo un flujo de l\u00edquido continuo y controlado, similar al que las bacterias encuentran en el cuerpo humano \u2014por ejemplo, en la mucosidad de los pulmones, la sangre o la orina\u2014. El estudio, publicado en la revista Colloids and Surfaces B: Biointerfaces<\/em>, ha sido liderado por Eduard Torrents<\/strong>, investigador principal del grupo de Infecciones Bacterianas y Terapias Antimicrobianas<\/a>,y profesor agregado de la Universidad de Barcelona junto con N\u00faria Blanco-Cabra<\/strong>, investigadora del mismo grupo y primera autora del estudio.<\/p>\n\n\n\n

La mayor\u00eda de sistemas de laboratorio utilizados para estudiar c\u00f3mo se forman los biofilms se basan en placas est\u00e1ticas, donde el medio de cultivo no se mueve. Sin embargo, en el organismo las bacterias casi nunca crecen en un ambiente inm\u00f3vil: el flujo de sangre, moco u otros fluidos genera de forma constante una fricci\u00f3n sobre las superficies conocida como estr\u00e9s de cizalla o shear stress<\/em>. Haciendo un s\u00edmil, el estr\u00e9s de cizalla seria parecido a lo que sufre una piedra en el lecho de un r\u00edo: en agua estancada apenas sufre roce, pero si el agua fluye con fuerza, esa misma piedra recibe un arrastre y una fricci\u00f3n constantes. Eso es lo que analizan en este trabajo, a escala microsc\u00f3pica: el estr\u00e9s de cizalla que un l\u00edquido en movimiento ejerce sobre cualquier superficie con la que entra en contacto, incluida aquella donde se adhieren las bacterias.<\/p>\n\n\n\n

Actualmente existen dispositivos capaces de reproducir este flujo de forma controlada, pero suelen ser complejos, caros y requieren microscop\u00eda especializada y personal con formaci\u00f3n t\u00e9cnica avanzada para analizar los resultados, lo que limita su uso.<\/p>\n\n\n\n

El flujo, un factor clave en la formaci\u00f3n de biofilms<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para superar esta limitaci\u00f3n, el equipo dise\u00f1\u00f3 y optimiz\u00f3, la geometr\u00eda de la c\u00e1mara de crecimiento del XpertBiofilm hasta conseguir un flujo homog\u00e9neo y un estr\u00e9s de cizalla controlado sobre una peque\u00f1a pieza extra\u00edble (un cubreobjetos redondo) donde se forma el biofilm. Una vez crecido el biofilm, esta pieza puede analizarse directamente con un lector de microplacas, sin necesidad de microscopios especializados, permitiendo una observaci\u00f3n m\u00e1s accesible y optimizada.<\/p>\n\n\n\n

Este hallazgo es especialmente relevante en el contexto de la fibrosis qu\u00edstica y EPOC, enfermedades pulmonares cr\u00f3nicas en la que el moco es m\u00e1s espeso y viscoso de lo habitual, y que frecuentemente se complican con infecciones por biofilms de Pseudomonas aeruginosa<\/em>. En los pulmones de estas personas, el estr\u00e9s de cizalla est\u00e1 muy por debajo de los niveles de un pulm\u00f3n sano (unos 80 mPa) o de los que genera la tos (hasta 170.000 mPa). El rango de flujo que el XpertBiofilm es capaz de reproducir en el laboratorio \u2014de 0,02 a 0,9 mPa\u2014 coincide con ese entorno de bajo estr\u00e9s de cizalla, lo que los propios autores destacan como respaldo de la relevancia cl\u00ednica del dispositivo para modelar infecciones pulmonares en fibrosis qu\u00edstica.<\/p>\n\n\n\n

Precisamente dentro de ese rango bajo de flujo, el equipo demostr\u00f3 que cuanto mayor es este, m\u00e1s biomasa de biofilm forma P. aeruginosa<\/em> \u2014un pat\u00f3geno oportunista muy habitual tambi\u00e9n en heridas cr\u00f3nicas e infecciones asociadas a dispositivos m\u00e9dicos\u2014. Seg\u00fan los autores, este resultado ayuda a entender por qu\u00e9, las bacterias logran adherirse con fuerza a las v\u00edas respiratorias en el caso de la fibrosis qu\u00edstica, y porqu\u00e9, al haber un estr\u00e9s de cizallatan bajo, en esos pacientes la capacidad de las v\u00edas respiratorias para arrastrar y eliminar las bacterias est\u00e1 muy reducida, dando lugar a infecciones cr\u00f3nicas.<\/p>\n\n\n\n

\u00abReproducir en el laboratorio las condiciones de flujo que las bacterias encuentran realmente en el cuerpo en el contexto de una enfermedad es clave para entender c\u00f3mo se forman los biofilms y, sobre todo, para predecir mejor si un antibi\u00f3tico va a funcionar o no. El XpertBiofilm nos permite hacerlo con un equipo sencillo y accesible, sin depender de microscop\u00eda especializada\u00bb, explica Eduard Torrents<\/em> quien tambi\u00e9n es<\/em> miembro de ICREA Academia.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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\u00abReproducir en el laboratorio las condiciones de flujo que las bacterias encuentran realmente en el cuerpo en el contexto de una enfermedad es clave para entender c\u00f3mo se forman los biofilms y, sobre todo, para predecir mejor si un antibi\u00f3tico va a funcionar o no. El XpertBiofilm nos permite hacerlo con un equipo sencillo y accesible, sin depender de microscop\u00eda especializada<\/em>.\u00bb<\/em>

Eduard Torrents<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Un paso hacia pruebas de antibi\u00f3ticos m\u00e1s r\u00e1pidas y personalizadas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s de estudiar c\u00f3mo se forma el biofilm, el equipo comprob\u00f3 que el XpertBiofilm permite evaluar si un antibi\u00f3tico determinado es eficaz frente a un biofilm ya formado con cepas de  P. aeruginosa<\/em> con perfiles de resistencia distintos y conocidos, demostr\u00e1ndose que el dispositivo detectaba correctamente la respuesta esperada al antibi\u00f3tico utilizado.<\/p>\n\n\n\n

A continuaci\u00f3n, el equipo dio un paso m\u00e1s: utiliz\u00f3 directamente muestras de esputo de pacientes con fibrosis qu\u00edstica, sin necesidad de aislar previamente una \u00fanica cepa bacteriana en el laboratorio. En ambos casos, la plataforma predijo correctamente qu\u00e9 antibi\u00f3tico era m\u00e1s eficaz y cu\u00e1l no, de acuerdo con el perfil de resistencia ya conocido de cada muestra y permitiendo ajustar la terapia microbiana m\u00e1s adecuada.<\/p>\n\n\n\n

\u00abPoder formar y analizar un biofilm directamente a partir de una muestra de esputo, sin necesidad de cultivos previos, abre la puerta a pruebas de sensibilidad a antibi\u00f3ticos m\u00e1s r\u00e1pidas y ajustadas a cada paciente, algo especialmente relevante en infecciones cr\u00f3nicas como las de la fibrosis qu\u00edstica\u00bb, se\u00f1ala N\u00faria Blanco-Cabra, primera autora del estudio.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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Esquema del flujo de trabajo de validaci\u00f3n del XpertBiofilm y XpertBiofilm.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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\u00abPoder formar y analizar un biofilm directamente a partir de una muestra de esputo, sin necesidad de cultivos previos, abre la puerta a pruebas de sensibilidad a antibi\u00f3ticos m\u00e1s r\u00e1pidas y ajustadas a cada paciente, algo especialmente relevante en infecciones cr\u00f3nicas como las de la fibrosis qu\u00edstica<\/em><\/em>.\u00bb

N\u00faria Blanco-Cabra.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Pr\u00f3ximos pasos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Aunque los resultados son muy esperanzadores, los propios autores del estudio se\u00f1alan que se trata de una validaci\u00f3n en el laboratorio, realizada con un n\u00famero limitado de cepas bacterianas y de muestras de pacientes, por lo que el siguiente paso ser\u00e1 ampliar las pruebas a un mayor n\u00famero de muestras cl\u00ednicas y de especies bacterianas antes de confirmar su utilidad en la pr\u00e1ctica cl\u00ednica habitual.<\/p>\n\n\n\n

El XpertBiofilm no sustituye, de momento, a los m\u00e9todos de diagn\u00f3stico microbiol\u00f3gico ya establecidos en los hospitales, sino que se plantea como una herramienta complementaria que, en el futuro, podr\u00eda ayudar al personal cl\u00ednico a elegir con mayor rapidez el tratamiento antibi\u00f3tico m\u00e1s adecuado de manera personalizada para cada paciente.<\/p>\n\n\n\n

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Art\u00edculo de referencia<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

N\u00faria Blanco-Cabra, Jos\u00e9 Huguet, Josep Samitier, Rom\u00e9n Rodr\u00edguez-Trujillo, Eduard Torrents. A simple diagnostic platform reveals shear stress as critical in biofilm development. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces<\/em> 268 (2026), 116013. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.colsurfb.2026.116013<\/a><\/p>\n\n\n\n

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