Le domaine des matériaux vivants ingénierés (Engineered Living Materials, ELM) connaît une révolution grâce à l’utilisation des spores bactériennes, ces structures de survie extrêmement résistantes. Jeong-Joo Oh, Franka van der Linden, Marie-Eve Aubin-Tam et leur équipe ont réussi à intégrer des spores de Bacillus dans des ELM pour créer un nouveau type de biomatériau capable de résister à des environnements hostiles tout en étant programmable pour exécuter des tâches spécifiques, avec un énorme potentiel en auto-réparation et durabilité.

Ces ELM à croissance autonome peuvent détecter des biomarqueurs de maladies, catalyser la dégradation de polluants environnementaux ou servir de composites auto-réparateurs. À l’avenir, ils pourraient remplacer les matériaux d’origine fossile, notamment dans le bâtiment – comme le béton auto-réparateur développé à l’Université de technologie de Delft. Jeong-Joo Oh, premier auteur, déclare : « Si nous faisons produire par les bactéries des minéraux qui comblent les fissures du béton, nous obtiendrons des murs capables de s’auto-réparer tout en favorisant le développement durable et en remplaçant dans la vie quotidienne les matériaux pétro-sourcés comme les plastiques. »

L’originalité de ces nouveaux matériaux réside dans leur programmabilité à la demande : ils peuvent rester en dormance, survivre dans des conditions extrêmes et se réveiller sur commande. Jeong-Joo Oh précise : « Les cellules vivantes classiques remplissent des fonctions utiles mais ont une durée de vie courte. Nous voulions des matériaux disponibles à tout moment. » Inspirée par le cycle de vie bactérien, l’équipe a exploité l’état de dormance des spores, qui permet de « réveiller » les bactéries pour exécuter des fonctions programmées ; ces matériaux restent efficaces même six mois après fabrication.

Pour produire ces matériaux, les chercheurs ont combiné deux bactéries : Komagataeibacter rhaeticus qui produit des fibres de cellulose résistantes formant une barrière protectrice, et Bacillus subtilis qui apporte la capacité de sporulation. Le mélange donne un matériau vivant stable, génétiquement modifié pour les fonctions souhaitées et avec une liaison renforcée entre spores et cellulose. Les ELM sont encore au stade de preuve de concept en laboratoire ; leurs performances et leur stabilité à long terme doivent atteindre le niveau des matériaux existants. Jeong-Joo Oh espère remplacer progressivement les matériaux non durables par ces alternatives vivantes et durables.