Propriétés d’adhésion/détachement et d’écoulements de micro-organismes aux interfaces

Une recherche fondamentale sur la structure et les propriétés énergétiques à l’échelle micronique des fluides gélifiés et/ou de micro-organismes est développée. Par la mise en œuvre d’une pince optique dotée de systèmes performants de contrôle et de détection des déplacements et des écoulements, on étudie les fluides aussi bien sous l’angle de leur caractérisation structurelle que sous celui des interfaces fluide-parois (sièges de déplétions, de glissements, d’adhésions ou de pelages).

Du point de vue des échanges aux interfaces on s’est intéressé aux mécanismes d’adhésion de levures ou de bactéries sur des surfaces de verre pour des environnements chimiques et des conditions d’écoulements de cisaillement variés. Cette problématique scientifique rejoint une problématique prioritaire en industrie agro-alimentaire, qui est le contrôle de l’hygiène des surfaces pour garantir une sécurité alimentaire. Les résultats obtenus sur des levures ont permis premièrement de mettre en évidence le rôle majeur que joue la force ionique du milieu suspendant sur les mécanismes d’adhésion et deuxièmement de quantifier la force nécessaire au détachement d’un agent biologique responsable de la formation de biofilms fongiques.

Photos de l’instrumentation de pince optique développée au Laboratoire de Rhéologie et Procédés et représentation schématique du dispositif de mesure des forces d’adhésion de micro-organismes sur des surfaces.

Clichés d’une levure Saccharomyces cerevisiae, adhérée à une lamelle de verre après une heure de contact.
(a - vue de dessus) (b- vue de côté)
Le mouvement du laser de la pince optique agissant sur la levure pour la faire tourner ou la déplacer horizontalement (flèche noire), met en évidence l’adhésion discrète de la levure sur son support par un site d’ancrage.

Références :
Castelain et al. The Journal of Chemical Physics, 127, 135104 (2007).
Castelain et al. The Journal of Chemical Physics, 128(13), 135101 (2008).
Castelain et al., Journal of Applied Physics, 111, 114701-13 (2012).
Mbaye et al., Biomicrofluidics, 7, 054105 (2013).