Julius Richard Petri o cómo crear un microuniverso en una placa de cristal

En 1877, un microbiólogo y médico alemán tuvo la genial idea de enfrentar dos discos de vidrio, que, encajados, atrapasen el suficiente oxígeno como para generar un campo de cultivo idóneo para observar el desarrollo de las bacteria. Así nacieron los cristales más útiles de los laboratorios, las placas de Petri

Julius Richard Petri es el responsable de que hoy el hombre pueda llegar a ser testigo, por ejemplo, de cómo nace un pollo de un huevo. Médico y microbiólogo, este alemán, que nació un día como hoy hace 161 años, ideó un método -más bien un medio- para poder estudiar el comportamiento de los microorganismos: las populares placas que llevan su nombre, las placas Petri, los cristales más útiles de los laboratorios. Hasta 1877 resultaba casi imposible establecer un campo de cultivo de bacterias que permitiese una óptima observación de su comportamiento. Los microorganismos se cultivaban en un caldo líquido y acababan, inevitablemente, contaminados e inservibles, y los pocos avances en este campo caminaban hacia métodos engorrosos y difíciles de llevar a cabo que nunca revelaban nada claro.

A Julius Richard Petri se le ocurrió entonces enfrentar dos discos de vidrio, uno un poco más grande que el otro, y formar una caja que, sin que su cierre fuese hermético, permitiese entrar el oxígeno. Ideó el médico alemán un mecanismo circular -hoy convertido en todo un imprescindible en todos los laboratorios del mundo-, que adoptó su apellido y ha pasado a la historia como placa de Petri. También se le conoce como cápsula de Petri o caja de Petri.

 

Durante un siglo, los recurridos discos de Julius Richard Petrihan permitido observar y analizar el universo de las bacterias, sobre todo las animales y las humanas, y han resultado especilamente importantes para, tras estudiar el comportamiento de las células y conocer cómo se reproducen, dar con las vacunas de enfermedades contagiosas que durante muchos años fueron mortales.

Además del inventor de las placas de Petri, Julius Richard Petri fue el asistente de laboratorio del Premio Nobel de Medicina Robert Koch, un hombre que le abrió las puertas de la bacteriología y junto al que Julius Richard Petri desarrolló su pasión por este campo de la ciencia. Todo un referente en del desarrollo metodológico para la práctica microbiológica y descubridor del bacilo de la tuberculosis, Koch ya había intentado encontrar sin mucho éxito un medio sólido sobre el que estudiar el universo microscópico. Probó con placas de gelatina colocadas en frascos de vidrio, pero no funcionó. Entonces, Julius Richard Petri, inspirándose en la idea de su mentor, vertió agar fundido -una sustancia gelatinosa que se obtiene de algas marinas- en el fondo de un plato para luego cubrirlo con una tapa fácilmente extraíble.

Hasta la popularización del invento de Julius Richard Petri, los pocos estudios que se llevaban a cabo en medios sólidos se hacían siguiendo el primitivo sistema de Koch, la gelatina se extendía en un costado de un tubo de ensayo, pero la obtención de colonias separadas resultaba casi imposible y la visibilidad hacia el interior era escasa y engorrosa. Julius Richard Petri se puso manos a la obra para encontrar una solución. Diseñó una placa de aproximadamente diez centímetros de diámetro con bordes de 1 a 1,5 centímetros de alto. Soportaba su plato de 0,5 a 0,7 centímetros de espesor y estaba cubierto con una tapa redondeada, un poco más grande que la base, lo que la permitía cerrarla sin que llegase a crearse una cápsula hermética, dando lugar a una campo de cultivo idóneo -y con oxígeno- en el que podían separarse las colonias por dilución de la muestra.

Permitía además el invento de Julius Richard Petri observar toda la superficie sin necesidad de levantar la tapa y analizar así el comportamiento de los microorganismos. En el caso de bacterias y levaduras, la cápsula de Julius Richard Petridebía colocarse -y sigue haciéndose así- apoyada en la incubadora sobre la tapa -es decir, boca abajo- para que la gelatina quedase en la parte superior y, al condensarse el vapor de agua generado por el metabolismo microbiano, cayese sobre la cubierta. De esta forma, se evitaba que los microorganismos se disgregasen y continuasen formando colonias independientes.

 

¿Es el 3D una amenaza a la placa de Petri?

El gran despegue de la bacteriología y, sobre todo, de la biología molecular no hubiese sido posible sin la aportación de Julius Richard Petri, todavía fundamental para la comunidad científica más de un siglo después. Pero el inevitable desarrollo ha llevado a un grupo de científicos a sumergirse en la experimentación de técnicas de cultivo en tres dimensiones obteniendo interesantes resultados que podría relegar a un segundo plano a las populares placas de Petri.

Su elevado coste y poca aceptación hace que, de momento, las técnicas en 3D sean solo un proceso en pruebas frente al que se prefiere el material ideado por Julius Richard Petri, pero sus grandes defensores destacan el potencial de este método, que permite contemplar comportamientos de las células ocultos en las dos dimensiones. Aseguran que, a diferencia del plato de Julius Richard Petri, la tercera dimensión aporta una idea más cercana del comportamiento celular en vivo y los biólogos expertos en el cáncer han contemplado, a través de técnicas tridimensionales, cómo las células cambian entre estados malignos y no malignos.

Julius Richard Petri, un peculiar hombre de rígida disciplina militar

Nacido en Barmen, Alemania, en 1852, Julius Richard Petri, microbiólogo y médico, hombre corpulento, fiel a una rígida disciplina militar en todos los aspectos de su vida, fue director del sanatorio antituberculoso de Göbersdorf, dirigió el Museo de la Higiene en Berlín y se jubiló tras pasar unos años al frente de la Oficina Imperial de Salud. Sus placas pasaron a ser un elemento imprescindible en cada laboratorio, parte del conocido como «material de vidrio», pero no consiguieron catapultar el nombre del alemán a los puestos destacados de la historia de la ciencia. Tampoco lo hicieron sus otros grandes descubrimientos, un filtro de arena para bacterias y, más relacionada con sus placas Petri, una técnica para la clonación de las cepas bacterianas en cultivos inclinados de agar formadas en tubos de ensayo.

 

Julius Richard Petri fue, sin embargo, el responsable del meteórico desarrollo de la microbiología a finales del siglo XVI. Gracias a sus placas pudieron aislarse la mayor parte de las bacterias responsables de entonces mortales enfermedades como la tuberculosis, la difteria o el cólera y publicó casi 150 artículos relacionados con la higiene y la bacteriología.