(trad auto)Determine the influence of the spatial distribution of bacteria on the macroscopic properties of bacterial biofilms by homogenization techniques
Déterminer l'influence de la distribution spatiale des bactéries sur les propriétés macroscopiques de biofilms bactériens par des techniques d'homogénéisation
Résumé
Bacterial biofilms are present in many areas and industrial processes such as water delivery, wastewater treatment, biocorrosion or infections in medical science. In some cases, it is preferable to maintain the biofilm while in the others, it is necessary to remove it. Bacterial biofilms can be viewed as complex systems where different cells interact with each other and/or with the environment. They can communicate, cooperate or they can be in competition which other cells. These interactions generate spatial structures which can be observed at a higher level than the bacteria scale. These spatial structures play a major role in the functional properties of the biofilm (nutrient diffusion or biofilm stiffness) at the macroscopic level, which can influence the quality of industrial processes where the biofilms are involved. The aim of this thesis is to improve the knowledge of the links between the microscopic properties of bacteria (and their interactions) and functional properties at the macroscopic level by taking into account the spatial structure of the biofilm.
Les biofilms sont présents dans de nombreux domaines et processus industriels tels que l’acheminement de l’eau, le traitement des eaux usées, la corrosion, les infections dans le milieu médical. Dans certains cas, il est préférable de les préserver alors que dans d’autres, il est plutôt nécessaire de les supprimer. Les biofilms bactériens peuvent être perçus comme des systèmes complexes où les différentes cellules interagissent entre elles ou avec l’environnement, communiquent, coopèrent ou sont en compétition. Ces différentes interactions engendrent des structures spatiales souvent observables à une échelle supérieure à celle des bactéries. Ces structures spatiales jouent un rôle essentiel sur les propriétés fonctionnelles du biofilm (diffusion des nutriments ou rigidité du biofilm) au niveau macroscopique, qui peuvent influencer la qualité des processus industriels dans lesquels les biofilms bactériens sont impliqués. L’objectif de la présente thèse est d’améliorer et d’affiner la compréhension des liens existants entre les propriétés microscopiques des bactéries (et leurs interactions) et les propriétés fonctionnelles au niveau macroscopique par la prise en compte de la structure spatiale.