La placa de Petri existe desde hace más de una década y, sin embargo, estas sencillas herramientas de cultivo celular siguen siendo un elemento permanente en muchos laboratorios de todo el mundo. Las placas cilíndricas poco profundas con tapa de vidrio o plástico son las más utilizadas por los biólogos para hacer placas de agar, en las que se pueden cultivar bacterias. También son útiles para examinar la eficacia de los fármacos antibióticos en desarrollo.
Para hacer una placa de agar se llena parcialmente una placa de Petri con un líquido caliente que contiene agar y una mezcla de ingredientes que pueden incluir nutrientes, sangre, sales, carbohidratos, colorantes, indicadores, aminoácidos o antibióticos. Una vez que el agar se ha enfriado y solidificado, el plato está listo para ser inoculado con una muestra. Los cultivos de virus o fagos requieren una inoculación en dos fases.
Las placas de Petri deben incubarse boca abajo para reducir los riesgos de contaminación por partículas en el aire que caen sobre ellas y para evitar la acumulación de agua condensada que podría perturbar o comprometer un cultivo. Aparte de esto, su uso es bastante sencillo y ahora se fabrican más comúnmente en plástico desechable que en vidrio, de modo que pueden desecharse después de cada uso.
Aunque la placa de Petri no ha sufrido cambios significativos desde su invención hace más de 130 años, está asociada a algunos de los mayores descubrimientos médicos de la historia reciente. Desde la identificación de las bacterias de la peste hasta el descubrimiento de la penicilina, pasando por el cultivo de órganos, la cronología de la placa de Petri dista mucho de ser tan sencilla como su diseño.
Invención – 1887
La placa de Petri recibe su nombre del bacteriólogo alemán Julius Richard Petri. Petri trabajaba como médico militar para el ejército alemán y fue asignado a un laboratorio en la Oficina Imperial de Salud de Berlín en 1887. Un científico llamado Robert Koch dirigía el laboratorio y buscaba una técnica de cultivo puro fiable para cultivar muchas bacterias.
Muchos de los métodos anteriores para el crecimiento de bacterias estaban abiertos al aire, lo que provocaba una contaminación cruzada. Basándose en métodos como la técnica del frasco de campana sobre una placa de vidrio, Petri inventó una placa de cultivo muy similar a la que conocemos hoy en día. Le puso su nombre al invento y llegó a escribir un artículo de 300 palabras sobre cómo utilizar la placa.
Identificación de las bacterias de la peste – 1894
Durante otro brote de peste en 1894 en Asia, un bacteriólogo suizo-francés llamado Alexandre Yersin descubrió que la bacteria Yersinia pestis era la responsable de la enfermedad. Yersin utilizó la técnica de los postulados de Koch para cultivar la bacteria en una placa de Petri. También identificó qué medios de cultivo optimizaban el desarrollo del bacilo, lo que permitió a los científicos reproducir las mismas condiciones en su laboratorio y estudiar el microorganismo.
Descubrimiento de la penicilina – 1928
Quizás uno de los descubrimientos farmacéuticos más famosos a los que se puede atribuir la placa de Petri es el de la penicilina. Tras regresar de unas vacaciones el 3 de septiembre de 1928, Alexander Fleming, profesor de bacteriología del Hospital St. Mary’s de Londres, comenzó a ordenar sus placas de Petri, que contenían colonias de Staphylococcus. El estafilococo es la bacteria responsable de forúnculos, dolores de garganta y abscesos.
Fleming observó algo inusual en una de sus placas de Petri, ya que estaba salpicada de colonias, excepto en una zona en la que crecía una mancha de moho. La zona que rodeaba al moho, que más tarde se identificó como una rara cepa de Penicillium notatum, era clara, y Fleming concluyó entonces que el «jugo de moho» era capaz de matar a las bacterias.
Los ayudantes de Fleming, Stuart Craddock y Frederick Ridley, pudieron entonces aislar penicilina pura del llamado jugo de moho.
La placa de Petri inteligente – 2011
En 2011, investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) transformaron la forma de visualizar los cultivos celulares creando una plataforma sintética a la que denominaron placa de Petri «inteligente» o ePetri. La ePetri se diseñó para prescindir de los voluminosos microscopios y reducir significativamente el tiempo de trabajo humano, al tiempo que mejoraba la forma de registrar el crecimiento del cultivo. Una pequeña cámara en la placa puede enviar datos desde la placa ePetri y transferirlos a un ordenador fuera de la incubadora mediante una conexión por cable. Se dice que esto ahorra tiempo y reduce los riesgos de contaminación.
Cultivo de tejido cerebral – 2017
Las placas ePetri ayudaron con éxito a los científicos de la Universidad de Luxemburgo en sus intentos de convertir las células madre humanas en cultivos similares al cerebro que se comportan de forma muy similar a las células del mesencéfalo humano. La investigación se llevó a cabo en 2011 y en ella se cultivaron células madre, derivadas de muestras de piel humana, en placas de Petri.
Como el cerebro es el órgano humano más complejo y la investigación en torno a él se enfrenta a muchas implicaciones éticas, puede ser extremadamente difícil realizar experimentos en él. Los cultivos de tejido cerebral en 3D pueden ahora permitir a los científicos estudiar las causas y probar tratamientos para enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson.
Crecimiento de órganos – 2018
En años más recientes, la medicina regenerativa ha avanzado rápidamente y la placa de Petri ha desempeñado un papel en el crecimiento de injertos de piel y organoides. Los organoides son especialmente importantes para la industria farmacéutica porque se puede observar el impacto de los fármacos en órganos individuales y anulan la necesidad de realizar pruebas en animales.
En mayo de 2018, científicos de la Universidad Estatal de Oregón confirmaron que los avances en la investigación con células madre implican que muy pronto se podrían cultivar linajes celulares enteros u órganos humanos completos en placas de Petri.
En julio de 2018, bioingenieros de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, desarrollaron un modelo en 3D del ventrículo izquierdo del corazón humano para poder realizar investigaciones sobre enfermedades cardíacas y estudiar los efectos de un ataque al corazón en una placa de Petri.