Dinámica de micronadadores : optimización y control

Abstract

En esta tesis se emplean simulaciones computacionales para investigar distintos aspectos de la dinámica de micronadadores en medios microconfinados. En la primera parte se estudia la eficiencia de un nadador artificial utilizando simulaciones basadas en dinámica de Stokes. Se investigan distintos ciclos de deformación y se encuentran los parámetros que optimizan su movimiento. La segunda parte consiste en un trabajo interdisciplinario cuyo objetivo es el diseño de geometrías de microconfinamamiento, fabricadas empleando técnicas de litografía blanda, para controlar la dinámica de poblaciones de microorganismos nadadores. Se elabora un modelo de tipo Langevin y se lo utiliza para estudiar la rectificación de bacterias Escherichia coli y la posibilidad de separarlas en función de sus parámetros de movimiento. Se estudia también la geometría más adecuada para el direccionamiento de espermatozoides humanos. En este último caso se concluye que los obstáculos semicirculares son los más adecuados para el direccionamiento de células espermáticas y se propone un método para evitar la acumulación celular en paredes en base al corrugamiento de las mismas.