Colonisation et resistance microbiennes sous écoulements et gradients chimiques – MICRO-GRADIENTS

Les communautés microbiennes jouent un rôle central dans un grand nombre de processus dans les domaines de l'ingénierie, de l'environnement et de la santé. L'essentiel des connaissances actuelles sur les processus bactériens est basé sur des expériences au sein desquelles les concentrations de solutés varient lentement ou sont uniformes. Cependant, les habitats microbiens sont généralement caractérisés par des écoulements de fluides entretenant d'importantes fluctuations des concentrations en éléments dissous, tels que les nutriments, l'oxygène et les antibiotiques. Des avancées récentes suggèrent que ces gradients conduisent à l'émergence de phénomènes tels que l'accélération de la formation de biofilms et la résistance aux antibiotiques. Les nouvelles techniques de microfluidique et d'imagerie 3D offrent la possibilité d'explorer les dynamiques d'attachement, de colonisation et de résistance aux antibiotiques des bactéries sous écoulement de fluides et gradients chimiques. MICRO-GRADIENTS étudiera ces dynamiques dans des systèmes de complexité croissance, allant de gradients chimiques stables jusqu'à des gradients dynamiques dans des réseaux microfluidiques et des milieux poreux 3D. Le projet rassemble un consortium interdisciplinaire, comprenant des experts en microfluidique et imagerie 3D, en microbiologie, et en modélisation des processus de transport et de formation de biofilms. Les résultats attendus comprennent i) de nouvelles observations à l'échelle de la cellule unique des mécanismes de colonisation des surfaces par les bactéries et de résistance aux antibiotiques sous gradients chimiques et ii) des données expérimentales uniques et de nouveaux concepts de modélisation sur les dynamiques microbiennes sous écoulement et gradients d'oxygène/antibiotiques dans des réseaux microfluidiques et milieux poreux 3D. Ces avancées expérimentales conduiront à la définition de nouveaux modèles d'interactions bactéries-fluides-transport, avec des applications en ingénierie, environnement et santé.