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Séminaire de Maxime Ardré

Génèse des biofilms


Maxime Ardré

Laboratoire de Physique des Solides

Les bactéries sont partout. Grâce à leur formidable capacité d’adaptation ces micro-organismes ont réussi à coloniser l’ensemble du globe. On les trouve dans la haute atmosphère, au plus profond des océans, mais aussi à l’intérieur du corps humain. La plupart du temps, les bactéries vivent au sein de biofilms : un tissu biologique composé de bactéries et des polymères qu’elles produisent. Les biofilms se forment sur des surfaces (molles ou solides) et offrent une protection contre les agressions de l’environnement. Ils ont d’importantes conséquences, par exemple en médecine, car ils résistent aux antibiotiques, ou dans l’industrie de retraitement des eaux, car ils ont des propriétés purifiantes. La bactérie Bacillus subtilis forme des biofilms à la surface de l’eau. Bacillus subtilis utilise certaines facultés pour réussir les différentes étapes de la fabrication d’un biofilm. Elle se meut dans son environnement fluide grâce sa motilité qui est semblable à une marche aléatoire. Elle sent l’oxygène et peut se diriger vers la surface de l’eau plus riche en cet élément (aerotactisme). Grâce à une forme de communication, quand elle a beaucoup de voisine, elle stoppe sa motilité et produit des polymères qui formeront le biofilm. En tenant compte de toutes ces aptitudes, nous avons développé un modèle pour la formation des biofilms qui couple des particules individuelles (les bactéries) avec des champs hydrodynamiques continus (l’environnement). Notre description a permis de reproduire in silico toutes les étapes qui sont nécessaires à la formation d’un biofilm.