Cette découverte pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre comment les populations de micro-organismes marins se comportent et réagissent aux changements de leur environnement.

Cette technologie, mise au point par des chercheurs de la Faculté des sciences et des technologies (FCTUC) de l'université, transforme de minuscules fluctuations électriques en informations sur les populations de microalgues vivantes.

Extraire des informations du bruit électrique

La recherche porte sur Phaeodactylum tricornutum, une espèce de microalgue marine couramment utilisée dans les études scientifiques.

Les chercheurs ont mis au point une électrode tridimensionnelle dotée d’une structure poreuse capable de détecter les fluctuations électriques subtiles associées à l’activité des cellules vivantes.

Ces signaux, qui pourraient normalement être considérés comme du bruit électrique de fond, peuvent révéler des informations sur l’activité biologique.

L’équipe a constaté que les microalgues vivantes modifient de manière significative les fluctuations électriques enregistrées par le dispositif. À mesure que la concentration en microalgues augmente, les caractéristiques statistiques de ces signaux évoluent également.

Cela suggère que les mesures électriques pourraient constituer un autre moyen d’observer les changements au sein des populations de micro-organismes.

Une nouvelle façon d’observer les organismes vivants

Paulo Rocha, coordinateur du projet, a expliqué que ces recherches remettent en question la conception traditionnelle du bruit électrique.

« Nous avons l’habitude de considérer le bruit électrique comme quelque chose qu’il faut éliminer. Ce que nous démontrons, c’est précisément le contraire : ces fluctuations peuvent contenir des informations sur l’état et la dynamique d’une population vivante. C’est comme si nous disposions d’une nouvelle fenêtre pour observer des processus biologiques qui, jusqu’à présent, étaient pratiquement invisibles sur le plan électrique », a-t-il déclaré.

Cette technologie utilise une électrode spécialement conçue, dotée d’une très faible impédance électrique, ce qui lui permet de capter les signaux liés aux processus ioniques se produisant dans les cellules vivantes.

Selon les chercheurs, cette configuration permet d’identifier des fluctuations difficiles à observer à l’aide des techniques conventionnelles.

Quelles pourraient être les implications pour la qualité de l’eau ?

Bien que la recherche reste axée sur la compréhension du comportement électrique des populations de microalgues, ses applications potentielles s’étendent au-delà du laboratoire.

L’université de Coimbra indique que cette approche pourrait à terme contribuer à la mise au point de nouvelles technologies de surveillance dans les domaines de l’écologie aquatique, de l’aquaculture, de la qualité de l’eau et des systèmes bioélectrochimiques.

À plus long terme, les chercheurs espèrent que cette technique aidera les scientifiques à comprendre comment les micro-organismes réagissent aux changements environnementaux et comment les populations se comportent collectivement.

Ces travaux ont été menés par des équipes du Laboratoire de recherche en bioélectronique et bioénergie, du Centre d’écologie fonctionnelle et du Laboratoire associé TERRA, tous rattachés au département des sciences de la vie de l’université de Coimbra.

Les résultats suggèrent que les signaux électriques, autrefois considérés comme des interférences indésirables, pourraient devenir une source utile d’informations sur la vie microscopique dans les milieux aquatiques.

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