Impression 3D de bactéries pour étudier la motilité et la croissance dans des milieux poreux 3D complexes

Les bactéries sont omniprésentes dans des environnements complexes, tridimensionnels et poreux tels que les tissus et les gels biologiques, ainsi que les sols et les sédiments souterrains. Ici, nous développons une méthode pour imprimer en 3D des colonies denses de bactéries dans des matrices d’hydrogel granulaires coincées afin d’étudier leur croissance et leur motilité dans des environnements complexes. Des études ont révélé des différences jusqu’alors inconnues dans les caractéristiques de propagation des bactéries habitant des environnements poreux par rapport à celles des cultures liquides sur des surfaces planes.

Le développement de l’utilisation de matrices d’hydrogel granulaires composées de particules d’hydrogel biocompatibles coincées gonflées dans une culture bactérienne liquide sous forme de boîtes de Pétri poreuses pour confiner les cellules en 3D. Les études précédentes étaient limitées à de petits volumes d’échantillons d’environ un ml, et donc à des échelles de temps expérimentales courtes, et étaient également limitées dans leur capacité à définir des géométries d’inoculums avec une haute résolution spatiale. Nous avons établi que les caractéristiques de propagation cellulaire des bactéries dépendent de la taille des pores et de la motilité de la cellule.