Modelización de crecimientos microbianos en medios heterogéneos y de movilidad reducida

Abstract

[EN] In this paper we have analysed various computer models published in scientific journals dealing with the study of microbial growth in semi-solid and heterogeneous environments on surface, to assess the interest and usefulness that these models could have in an academic context. We have chosen two of the analysed models as fundamental references and specific sources of information for the design and configuration of a new individual-based model that can be handled in the study of microbial systems. The new model developed, called INDISIM-Plate-NL, can deal with non-planktonic growth of the bacterium Escherichia coli on a surface, and it has been implemented in the free access NetLogo platform, a multi-agent programmable modelling environment. The outcomes of this new simulator related to bacterial growth in colonies with different morphologies are in good correspondence with experimental results and simulated results published and referenced in literature. The simulator will enable the study of these bacterial populations with reduced mobility through conducting virtual experiments in classroom.

[ES] En este trabajo se han analizado diversos modelos computacionales publicados en revistas científicas que abordan el estudio del crecimiento microbiano en entornos semisólidos y heterogéneos en superficie, para valorar el interés y utilidad que pueden tener estos modelos en el entorno académico. Se han escogido dos de los modelos analizados como referencias fundamentales y fuentes específicas de información para el diseño y parametrización de un modelo basado en el individuo que pueda ser manejado en el estudio de estos sistemas microbianos. El nuevo modelo desarrollado, llamado INDISIM-Plate-NL, permite tratar con el crecimiento no planctónico de la bacteria Escherichia coli en una superficie, y se ha implementado en la plataforma de acceso libre NetLogo, un entorno de programación específico para la modelización multiagente. Con este nuevo simulador se han obtenido resultados de crecimiento bacteriano en forma de colonias con diferentes morfologías que están en buena correspondencia con resultados experimentales y resultados simulados publicados y referenciados en la literatura. El simulador posibilitará el estudio de estas poblaciones bacterianas con movilidad reducida en medio no líquido a través de la realización de experimentos virtuales en el aula.