La physique de la formation de biofilm bactérien – PHYBABIFO

La plupart de ce que nous savons des bactéries provient de populations de cellules individuelles qui nagent librement. Pourtant, la plupart des bactéries sur terre existent en biofilms, des communautés non mobiles et physiologiquement distinctes. Les biofilms offrent une grande protection contre les agressions biologiques, chimiques et physiques. Ils sont donc responsables de nombreuses infections très résistantes aux antibiotiques et difficiles à éradiquer.

Selon le paradigme traditionnel, un biofilm commence lorsqu'une cellule mobile adhère à la surface, ce qui déclenche un changement radical du "mode de vie". Pourtant, le mécanisme de ce déclenchement mécano-chimique reste largement un mystère. En outre, les biofilms d'intérêt médical existent souvent sous d'autres formes, comme un film à l'interface liquide-air ou des agrégats en solution. Malgré leur importance médicale, la physique qui régit la génération de ces biofilms est presque inexplorée, et on ne sait pas dans quelle mesure ils ressemblent à ceux de l'interface liquide-surface. Ces mécanismes peuvent être cruciaux pour la capacité des bactéries à résister aux conditions extrêmes de l'évaporation des aérosols pendant la transmission.

Ce projet vise à découvrir les mécanismes physiques qui déclenchent l'initiation des biofilms dans différents microenvironnements. Nous utilisons une riche combinaison de techniques physiques, telles que l'holographie, la microscopie à feuillets lumineux, la rhéologie, les pinces optiques et un piège à aérosol électrodynamique, pour caractériser quantitativement les événements précédant et suivant la nucléation du biofilm. Nous allons au-delà du paradigme traditionnel pour explorer la nucléation des biofilms à l'interface liquide-solide, en suspension liquide, à l'interface liquide-air et dans les aérosols. Une compréhension approfondie de la physique de la formation des biofilms modifiera notre conception de la transmission des agents pathogènes et de l'infection.