Un dispositif microfluidique pour l’imagerie en temps réel et le suivi de la pression lors de la formation du biofilm

JoVE Encyclopedia of Experiments

Microbiologie

0 vues • 4:35 min • February 26th, 2026

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Commencez par un dispositif microfluidique monté sur une scène de microscope.

L’appareil se compose d’un ensemble polymère-verre entourant un microcanal avec des piliers cylindriques qui imitent un milieu poreux.

Une pompe à seringue délivre le milieu de culture via une seringue filtrée dans le canal, qui s’écoule par un tuyau de sortie dans un récipient à déchets.

Surveillez la pression de base du fluide à l’aide d’un capteur connecté au canal.

Placez le tube de sortie dans un flacon contenant une suspension bactérienne.

Inversez le flux jusqu’à ce que la suspension remplisse le canal, tandis que le filtre empêche les bactéries d’entrer dans la seringue.

Incuber pour permettre aux cellules bactériennes d’adhérer aux surfaces, de proliférer et d’initier la formation de biofilms.

Ensuite, retirez le filtre et ramenez la sortie dans le récipient à déchets.

Reprenez le flux du milieu et surveillez la pression à mesure que le biofilm se développe et bloque le canal.

Capturez des images microscopiques en accéléré pour visualiser la croissance du biofilm au fil du temps. Corréliez la croissance du biofilm avec les changements de pression pour étudier le bioblocage dans des milieux poreux.

Commencez par allumer l’incubateur en boîte du microscope trois heures avant l’expérience pour garantir une température stable de 25 degrés Celsius.

Connectez les tubes d’entrée et de sortie au dispositif microfluidique. Sécuriser la connexion entre le tube et la seringue en insérant une aiguille d’un diamètre extérieur de 0,6 millimètre dans le tube d’entrée. Placez le dispositif microfluidique, 30 millilitres d’eau déionisée et 30 millilitres de milieu de culture dans un dessicateur sous vide et dégazez-les pendant au moins une heure.

Une fois terminé, extraire lentement le milieu de culture et l’eau déionisée dans deux seringues séparées de 30 millilitres. Ensuite, montez le dispositif microfluidique sur le microscope et placez le tuyau de sortie dans un contenant à déchets. Connectez la seringue remplie d’eau déionisée au canal microfluidique via le tube microfluidique et injectez lentement l’eau jusqu’à ce qu’elle sorte par la sortie du capteur de pression.

Remplissez le capteur de pression d’eau et rincez toutes les bulles du tube reliant le canal microfluidique au capteur de pression. Fermez la sortie du capteur de pression avec les vis dédiées au capteur de pression. Remplissez le reste du canal microfluidique avec de l’eau déionisée.

Ensuite, placez un filtre de 1,2 micromètre sur la seringue du milieu de culture. Retirez la seringue d’eau et connectez-la délicatement au tube microfluidique d’entrée. Après avoir monté la seringue sur la pompe, rincez le canal avec le milieu de culture à un débit de deux millilitres par heure pendant une heure.

Ensuite, réglez la pompe à seringue sur le débit désiré pendant l’expérience et réglez la lecture de pression des capteurs de pression à zéro. Ensuite, pipettez 1 millilitre de la culture Bacillus subtilis NCIB 3610 d’une densité optique de 0,1 à une longueur d’onde de 600 nanomètres dans un flacon centrifugeuse de 1,5 millilitre. Pour charger la culture bactérienne dans le canal microfluidique, placez le tube de sortie dans le flacon de la centrifugeuse et attendez cinq minutes pour éliminer toute bulle d’air potentielle de la sortie du tube.

Une fois terminé, retirez 150 microlitres de solution bactérienne à un débit de 1 millilitre par heure jusqu’à ce que le canal microfluidique soit rempli de la culture bactérienne. Ensuite, retirez soigneusement le filtre à seringue de milieu de culture et placez la sortie dans le contenant à déchets. Laissez les cellules bactériennes à flux nul dans le canal microfluidique pendant trois heures afin de permettre leur attache à la surface dans le milieu poreux.

Pour commencer l’expérience, commencez le débit en réglant la pompe à seringue au débit désiré et en commencez la lecture de pression à 1 hertz avant d’acquérir les images des biofilms en croissance à l’intervalle de temps, à la configuration optique et au grossissement souhaités.

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Dernière mise à jour : 1 août 2026