Résumé :
Les biofilms bactériens, communautés de bactéries attachées à
une surface, sont omniprésents dans l’environnement et dans les systèmes
industriels (rivières, sols, échangeurs, réseaux hydrauliques). Ils sont la
plupart du temps immergés dans un fluide en écoulement, qui contribue à
façonner leur structure et leur dynamique. Si les propriétés biologiques et
mécaniques des biofilms matures sont aujourd’hui relativement bien comprises,
des études récentes ont mis en évidence le rôle clé des premières étapes de
colonisation des surfaces dans leur développement. La caractérisation de ces
tous premiers instants reste cependant difficile, en raison de la rareté des
événements d’adhésion bactérienne, du caractère dynamique des interactions
entre bactéries et surfaces et du couplage entre l’écoulement et la dynamique
de nage des bactéries planctoniques.
Dans ce séminaire, je présenterai dans une première partie,
plus courte, une méthode simple de deep learning que nous avons développée pour
suivre la dynamique des bactéries pionnières à la surface. Dans un second
temps, je présenterai nos expériences de microscopie holographique en ligne,
qui nous permettent de suivre la dynamique de nage de bactéries dans des
écoulements confinés. Cette approche optique permet de reconstruire les
trajectoires lagrangiennes des bactéries et ainsi de caractériser leur répartition
spatio-temporelle au sein de l’écoulement.
