Matière active bactérienne en expansion – X-BACAMAT

La matière active, un terme que les physiciens utilisent pour décrire des systèmes où un grand nombre d’agents consomment de l’énergie pour de déplacer ou exercer des forces mécaniques, est devenue un champ de recherche important en biophysique. Une colonie de bactérie motile est un bon exemple de matière active en croissance : chaque cellule peut grandir et se diviser, et elle peut se déplacer grâce à l’action de son flagelle. La matière active en croissance avec des micronageurs posent des questions spécifiques : Quelle est la contribution de la croissance aux motifs d’ordre à grande portée qui sont typiques des suspensions denses de bactéries ? Quelle est l’influence des modes de nages, tels que les modes de traction ou de poussée qui catégorisent les micronageurs, dans l’alignement nématique ou tétratique ? Comment les effets physiques se traduisent à travers les échelles ? Ce projet propose d’utiliser la bactérie Pseudomonas aeruginosa comme un système modèle expérimental pour répondre à ces questions. J’utiliserai un ensemble de systèmes d’imagerie et de méthodes optiques à toutes les échelles, de la cellule unique jusqu’à la colonie entière. J’utiliserai aussi le génie génétique pour moduler la motilité comme un variable expérimentale. Les tâches présentées dans le projet sont ordonnées par échelles d’espace et de temps croissantes : de l’hydrodynamique de la cellule unique jusqu’à l’ordre 2D et 3D, la physique de l’étalement d’un fluide actif, la dynamique des mélanges binaires de cellules avec des motilités différentes, et à une échelle de temps encore plus grande, la dynamique d’évolution de la motilité.