Dans la même lignée que le projet « Bio-Light » (Programme Microbial Home de Philips), cette réalisation a conduit à la création d’un panneau lumineux composé de plusieurs millions de bactéries capables de dégager de la lumière de manière périodique et simultanée façon enseigne lumineuse néon.

Les biologistes savent depuis longtemps que les bactéries, à l’instar des hommes,  utilisent un cycle de 24 heures entre lumière et obscurité pour régler leur horloge biologique. Cette bioluminescence est obtenue par application d’une protéine  fluorescente à l’horloge biologique de chaque bactérie. Jusque là c’est bon. Mais comment synchroniser les horloges biologiques de millions de bactéries pour produire de la lumière simultanément ? Ainsi, les biologistes ont découvert que le gaz émis par une colonie « réduite » de bactérie peut être partagé avec d’autres colonies leur permettant ainsi de communiquer entre elles et de réaliser une synchronisation suffisante pour dégager de lumière simultanément.

Un biopixel (unité lumineuse) est une colonie de bactéries composée de plusieurs centaines ou milliers de bactéries. Ces biopixels ont ensuite été déposés sur un circuit microfluidique (technologies permettant de manipuler de très petits volumes de fluide) afin de synchroniser l’ensemble des colonies et de créer un panneau lumineux vivant. A ce state de développement, ces panneaux lumineux peuvent être composés de 500 à 13 000 biopixels, soit à peu de choses près la taille d’un trombone. Bon d’accord ce n’est pas encore une télé 3D de 140 cm…

Pour aller plus loin, cette technologie de bioluminescence par bactéries « gavées aux stéroïdes » pourrait également servir à la conception de nouveaux capteurs biologiques. La sensibilité des bactéries pourrait permettre de détecter la présence d’agents toxiques, polluants ou pathogènes. La vitesse du clignotement lumineux des biopixels pourrait permettre d’indiquer en un rien de temps une éventuelle contamination de l’air ambiant. Lors de leurs expériences, les chercheurs sont parvenus à ralentir la vitesse de luminescence des bactéries en les exposant à de l’arsenic, un élément chimique fortement toxique pour l’homme. Par ailleurs, contrairement à la plupart des kits de mesure existants qui sont à usage unique, ce biocapteur pourrait servir de nombreuses fois. La R&D doit encore se poursuivre pendant 5 ans avant d’espérer voir la commercialisation d’un biocapteur de ce genre.

UCSD

Images Gizmag

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