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Laboratorio de Biocorrosión y Biotecnología

Sobre el laboratorio

El Laboratorio de Biocorrosión y Biotecnología se ha consolidado como un referente en la valoración y mitigación de los procesos de biodeterioro y corrosión influenciada por microorganismos (MIC) en la industria colombiana y latinoamericana.
Mediante el uso e integración de metodologías basadas en el cultivo microbiológico y herramientas de biología molecular y microscopía, en conjunto con información fisicoquímica, operativa e histórica, un equipo interdisciplinar de especialistas valora y traza los planes de acción y seguimiento para el control y mitigación de la amenaza MIC.

Muestreo microbiológico

  • Recolección de muestras líquidas acuosas superficiales, subterráneas y de producción para evaluar la presencia de microorganismos potencialmente corrosivos.
  • Muestras líquidas de petróleo crudo, condensados y refinados para análisis de contaminantes microbianos.
  • Muestras de suelos, sedimentos, productos de corrosión y de limpieza interna para determinar la actividad microbiana y su impacto en la corrosión.
  • Frotis superficiales de probetas, fallas y otras áreas de interés para analizar la microbiota asociada a la corrosión.
  • Instalación y desinstalación de biocupones de corrosión para el monitoreo rutinario de la amenaza por corrosión y la evaluación de la eficacia de las estrategias de mitigación.

Análisis microbiológico

  • Recuento de grupos bacterianos asociados a corrosión mediante el uso de medios de cultivo con composición estándar (AMPP TM0194-2014-SG), o modificada según requerimiento.
  • Cultivo y aislamiento de microorganismos aerobios y anaerobios
  • Detección e identificación e microorganismos en combustibles refinados
  • Determinación de la resistencia de materiales a la colonización y degradación por hongos filamentosos.
  • Cuantificación mediante reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (qPCR) de microorganismos procariotas totales (PT), sulfato reductores (PSR) y metanogénicos (MET), u otros según requerimiento.
  • Mapeo de microorganismos sésiles y planctónicos mediante la secuenciación de ADN (gen 16S rRNA). Los resultados permiten conocer la composición de las comunidades microbianas, valorar su potencial corrosivo y ajustar planes de monitoreo y control de la amenaza MIC.

Análisis biología molecular

  • Identificación molecular y secuenciación de genoma completo de microorganismos, mediante tecnologías de secuenciación de tercera generación.
  • Análisis bioinformático de datos de secuenciación masiva, orientados a la valoración de la amenaza MIC.

Microscopía

  • Medición y reconstrucción tridimensional de pérdidas localizadas de material mediante microscopía óptica digital.
  • Determinación de la velocidad de picadura máxima en cupones de corrosión.
  • Análisis de biocupones para la evaluación de adhesión de microorganismos, la acumulación de biopelículas corrosivas y su impacto en la integridad de los materiales.
  • Caracterización dimensional y morfológica de materiales, superficies y microestructuras.
  • Determinación de la velocidad de picadura máxima en cupones de corrosión.

Control MIC

  • Best in Class para la selección de productos químicos biocida para el control de microorganismos potencialmente corrosivos.
  • Ensayos de evaluación de actividad antimicrobiana de tipo Time Kill Test (TKT).
  • Acompañamiento a esquemas de tratamiento químico biocida para asegurar el cumplimiento y eficacia de los esquemas de aplicación.

Publicaciones científicas relevantes
  • Mendoza JE, Tineo D, Chuquibala-Checan B, Atalaya-Marin N, Taboada-Mitma VH, Tafur-Culqui J, Tarrillo E, Gómez-Fernández D, Goñas M and Reyes-Reyes MA (2025) Global perspectives on the biodegradation of LDPE in agricultural systems. Front. Microbiol. 15:1510817. https://doi.org/10.3389/fmicb.2024. 1510817
  • Puentes-Cala E, Tapia-Perdomo V, Espinosa-Valbuena D, Reyes-Reyes M, Quintero-Santander D, Vasquez-Dallos S, Salazar H, Santamaría-Galvis P, Silva-Rodríguez R and Castillo-Villamizar G (2022) Microbiologically influenced corrosion: The gap in the field. Front. Environ. Sci. 10:924842. https://doi.org/10.3389/fenvs.2022.924842
  • Salgar-Chaparro SJ, Castillo-Villamizar G, Poehlein A, Daniel R, Machuca LL (2020) Complete Genome Sequence of Pseudomonas balearica Strain EC28, an Iron-Oxidizing Bacterium Isolated from Corroded Steel. Microbiol Resour Announc9:10.1128/mra.00275-20. https://doi.org/10.1128/mra.00275-20
  • Salgar-Chaparro SJ, Castillo-Villamizar G, Poehlein A, Daniel R, Machuca LL (2020) Draft Genome Sequence of Enterobacter roggenkampii Strain OS53, Isolated from Corroded Pipework at an Offshore Oil Production Facility. Microbiol Resour Announc9:e00583-20. https://doi.org/10.1128/MRA.00583-20
  • Reyes-Reyes MA, Puentes-Cala EA, Casanova-Montes EL, López-Deluque F, Panqueva-Alvarez JH, & Castillo-Villamizar GA (2018) Inmovilización de bacterias potencialmente degradadoras de petróleo crudo en matrices orgánicas naturales y sintéticas. Revista Internacional De Contaminación Ambiental, 34(4), 597–609. https://doi.org/10. 20937/RICA.2018.34.04.04
  • Hernández-Torres J., Castillo Villamizar GA, Salgar-Chaparro SJ, Silva-Plata BA, Serna Daza OD, Martínez-Pérez F, Fuentes JL (2016) Prokaryotic Community Characterization in a Mesothermic and Water- Flooded Oil Reservoir in Colombia. Geomicrobiology Journal, 33(2), 110–117. https:// doi.org/10.1080/01490451.2015. 1039674
  • Niño, E. D. V., Garnica, H., Dugar-Zhabon, V., & Castillo, G (2014) Behavior of AISI SAE 1020 Steel Implanted by Titanium and Exposed to Bacteria Sulphate Deoxidizer. Journal of Physics: Conference Series, 511(1), 012080. https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012080
  • Maldonado-Pava J, Tapia-Perdomo V, Estupinan-Cardenas L, Puentes-Cala E and Castillo-Villamizar GA (2024) Exploring the biotechnological potential of novel soil-derived Klebsiella sp. and Chryseobacterium sp. strains using phytate as sole carbon source. Front. Bioeng. Biotechnol. 12:1426208. doi: 10.3389/fbioe.2024.1426208
  • Castillo-Villamizar GA, Tapia-Perdomo V, Maldonado-Pava J, Santamaría-Gálvis P, Sayavedra L, Hernandez-Torres J and Puentes-Cala E (2024) Unveiling soil bacterial ecosystems in andean citrus orchards of Santander, Colombia. Front. Ecol. Evol. 12:1372284. doi: 10.3389/fevo.2024.1372284
  • Puentes-Cala E, Atehortúa-Bueno M, Tapia-Perdomo V, Navarro-Escalante L, Hernández-Torres J and Castillo-Villamizar G (2023) First insights into the gut microbiome of Diatraea saccharalis: From a sugarcane pest to a reservoir of new bacteria with biotechnological potential. Front. Ecol. Evol. 11:1027527. doi: 10.3389/fevo.2023.1027527
  • Nguyen-Le TA, Bartsch T, Wodtke R, Brandt F, Arndt C, Feldmann A, Sandoval Bojorquez DI, Perez-Roig A, Ibarlucea B, Lee S, Baek CK, Cuniberti, G., Bergmann, R., Puentes-Cala, E., Soto, J. A., Kurien, B. T., Bachmann, M., & Baraban, L. (2022). Nanosensors in clinical development of CAR-T cell immunotherapy. Biosensors and Bioelectronics, 206, 114124. https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114124
  • Bartsch T, Arndt C, Loureiro LR, Kegler A, Puentes-Cala E, Soto JA, Kurien BT, Feldmann A, Berndt N, Bachmann MP. A Small Step, a Giant Leap: Somatic Hypermutation of a Single Amino Acid Leads to Anti-La Autoreactivity. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(21):12046. https://doi.org/10.3390/ijms222112046
  • Berndt N, Bippes CC, Michalk I, Bartsch T, Arndt C, Puentes-Cala E, Soto JA, Loureiro LR, Kegler A, Bachmann D, et al. And Yet It Moves: Oxidation of the Nuclear Autoantigen La/SS-B Is the Driving Force for Nucleo-Cytoplasmic Shuttling. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(18):9699. https://doi.org/10.3390/ijms22189699
  • Bachmann MP, Bartsch T, Bippes CC, Bachmann D, Puentes-Cala E, Bachmann J, Bartsch H, Arndt C, Koristka S, Loureiro LR, et al. T Cell Mediated Conversion of a Non-Anti-La Reactive B Cell to an Autoreactive Anti-La B Cell by Somatic Hypermutation. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(3):1198. https://doi.org/10.3390/ijms22031198
  • Berndt N, Bippes CC, Michalk I, Bachmann D, Bachmann J, Puentes-Cala E, Bartsch T, Loureiro LR, Kegler A, Bergmann R, et al. Two Be or Not Two Be: The Nuclear Autoantigen La/SS-B Is Able to Form Dimers and Oligomers in a Redox Dependent Manner. International Journal of Molecular Sciences. 2021; 22(7):3377. https://doi.org/10.3390/ijms22073377
  • Perez MF, Kurth D, Farías ME, Soria MN, Castillo Villamizar GA, Poehlein A, Daniel R and Dib JR (2020) First Report on the Plasmidome From a High-Altitude Lake of the Andean Puna. Front. Microbiol. 11:1343. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01343
  • Castillo Villamizar GAFunkner K, Nacke H, Foerster K, Daniel R. 2019. Functional Metagenomics Reveals a New Catalytic Domain, the Metallo-β-Lactamase Superfamily Domain, Associated with Phytase Activity. mSphere4:10.1128/msphere.00167-19. https://doi.org/10.1128/msphere.00167-19
  • Castillo Villamizar GA, Nacke H, Boehning MHerz K, Daniel R. 2019. Functional Metagenomics Reveals an Overlooked Diversity and Novel Features of Soil-Derived Bacterial Phosphatases and Phytases. mBio10:10.1128/mbio.01966-18. https://doi.org/10.1128/mbio.01966-18
  • Castillo Villamizar GA, Nacke H, Griese L, Tabernero L, Funkner K, Daniel R. Characteristics of the First Protein Tyrosine Phosphatase with Phytase Activity from a Soil Metagenome. Genes. 2019; 10(2):101. https://doi.org/10.3390/genes10020101
  • Jureczek J, Bergmann R, Berndt N. et al. An oligo-His-tag of a targeting module does not influence its biodistribution and the retargeting capabilities of UniCAR T cells. Sci Rep 9, 10547 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-47044-4
  • Arndt, C., Feldmann, A., Koristka, S., Schäfer, M., Bergmann, R., Mitwasi, N., … Bachmann, M. (2019). A theranostic PSMA ligand for PET imaging and retargeting of T cells expressing the universal chimeric antigen receptor UniCAR. OncoImmunology, 8(11). https://doi.org/10.1080/2162402X.2019.1659095

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