Une sonde biologique à microbes
Le projet MICROBIALSPM («Microbial recognition and adhesion on the nano scale using BIO-SPM»), financé par l'UE, a étudié les interactions entre des bactéries Escherichia coli (E. coli) vivantes et leur environnement biotique (vivant) et abiotique (non-vivant). La microscopie à sonde à balayage (SPM) a permis d'avoir une vision à l'échelle nano des modifications physiques et biochimiques suivies par les E. coli vivantes. Les techniques SPM incluaient la spectroscopie de force, la topographie et l'imagerie de reconnaissance, la microscopie à sonde de Kelvin (KPFM) et la microscopie micro-ondes à balayage (SMM). Les embouts SPM étaient chargés de molécules biologiquement actives pour améliorer la spécificité à une résolution au nanomètre et au pico-Newton. Les chercheurs ont étudié les modifications des bactéries et l'évolution de leurs structures de surface lorsqu'elles entrent en contact avec des surfaces biotiques et abiotiques qu'elles colonisent sous différentes conditions environnementales. Dans différentes conditions de culture, les variations de morphologie et de fonction des bactéries ont été étudiées via les changements de répartition de charge de surface à l'aide de techniques comme la KPFM et la SMM. Les chercheurs ont répertorié à la fois les propriétés chimiques et de surface mécanique. Ils ont ainsi réussi à élucider les mécanismes sous-jacents et les interactions biomoléculaires impliquées dans ces interactions. Les technologies SPM développées pendant ce projet offrent une résolution et une sensibilité inédites pour l'imagerie de cellules ou de systèmes vivants dans des conditions dynamiques. Ces méthodes de détection électrique à l'échelle nano pour les systèmes biologiques pourraient être exploitées pour développer des biocapteurs et des dispositifs de diagnostic miniaturisés. Les activités du projet ont également permis de jeter les bases de futures études sur la pathogenèse des maladies et l'efficacité des médicaments. Les implications sont considérables dans le domaine des sciences des matériaux, de la chimie des surfaces, des biotechnologies et de l'industrie pharmaceutique.
