A major turning point in the biomaterials field would be to develop tools that can offer greater insight into cell behaviour on material surfaces. Obtaining this information is very important for the development of long-term implantable materials because it can aid in improving cell adhesion and proliferation properties. The amalgamation of multiple disciplines has already produced many interesting techniques and approaches for the characterisation of cell adhesion processes and force adhesion strength determination on biomaterials. In this review, the authors provide an overview of the recent techniques developed for the noninvasive in situ study of the adhesion process as well as systems that allow the measurement of adhesion force strengths over biomaterials. Techniques based on light internal reflection, electrochemical impedance spectroscopy, and the quartz crystal microbalance (QCM) are discussed for their capabilities in investigating the cell adhesion process. Conversely, techniques such as flow cells, centrifugation, and cytodetachers are presented for the adhesion force measurement. An emphasis on atomic force microscopy (AFM) will demonstrate its ability to probe both the cell adhesion process and cell adhesion force, depending on the approach used. A discussion is followed on the strengths and/or weaknesses of these techniques. Finally, new trends and possible long-term directions for determining both adhesion process and force are highlighted.

Un point tournant dans le domaine des biomatériaux serait de développer des outils qui informeraient plus adéquatement la communauté scientifique sur le comportement des cellules avec la surface de ces matériaux. Cette information est cruciale pour le développement d’implants de longue durée dans le but d’améliorer leurs propriétés pour l’adhésion et la prolifération cellulaire. La fusion de plusieurs disciplines a contribué au développement de techniques et de méthodes intéressantes dans ce domaine. Dans cette revue de la littérature, les auteurs proposent un survol des techniques récentes permettant une approche in situ et non destructrice de l’échantillon pour l’étude des processus d’adhésion et celles permettant la quantification de la force d’adhésion cellulaire sur les biomatériaux. Les techniques qui utilisent le principe de réflexion interne de la lumière, la spectroscopie d’impédance électrique et la microbalance à cristal de quartz (QCM) sont présentées pour leur application dans l’étude du processus d’adhésion. Quant à la détermination de la force d’adhésion, l’utilisation des cellules à flot, de la centrifugation et des cytodétacheurs est illustrée. Une emphase est mise sur la microscopie à force atomique (MFA) pour démontrer son potentiel tant à sonder le processus d’adhésion que la force d’adhésion cellulaire sur les biomatériaux dépendamment de l’approche utilisée. Les forces et/ou faiblesses de ces techniques sont ensuite discutées. Finalement, les nouvelles tendances et les directions souhaitables à long terme pour la détermination du processus d’adhésion cellulaire et de la force d’adhésion sont mises de l’avant.