Identification rapide de pathogènes sans marquage par diffusion élastique optique Les auteurs remercient le programme trans-gouvernemental NRBC pour son soutien financier.
E. Schultz, P. R. Marcoux, J. Meteau, V. Genuer Univ. Grenoble-Alpes, F-38000 Grenoble, France CEA, LETI, Minatec Campus, 17 avenue des Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 9, France
Principe Appl. Microbiol. Biotechnol., 2014, 98, pp2243-2254
La figure de diffraction, en transmission ou en réflexion, contient des caractères phénotypiques relatifs à la taille et la forme de la microcolonie (bactéries, champignons), au mode d’empilement des cellules dans la colonie, à la forme des cellules, à leur indice de réfraction et à celui de la matrice extracellulaire. Les périodes spatiales ciblées sont entre 1µm (la cellule individuelle) et quelques dizaines de µm (la microcolonie). Source : laser dans le visible ou proche IR.
motif de diffraction
(α 1
projection
... α n )
descripteur
base de données
apprentissage artificiel
Instrument MICRODIFF: Instrumentation simple et peu coûteuse. Acquisition en réflexion pour les milieux opaques (géloses aux sang). Acquisitions couvercle fermé: méthode réellement non invasive. Méthode sans marquage, sans aucun ajout de réactif. Pas de consommable spécifique: analyse directe sur la boîte de Petri. Temps d’acquisition courts (∼1 ms): méthode non destructive. Automatisable. En suivi cinétique ou en point final. Applicable sur microcolonies, directement sur la boîte d’isolement.
Base de données sur microcolonies à 6h d’incubation Base de données en transmission, à 532nm: 1900 mesures; plus de 120 par souche calcul du descripteur par projection sur une base de polynômes radiaux orthogonaux, puis apprentissage supervisé ATCC14053 C. albicans 61,3 0,0 0,8 7,1 0,8 3,8 3,4 0,0 0,0 0,8 0,0 0,6 0,0 0,0 0,9
ATCCC2091 C. albicans 0,0 61,7 9,8 0,0 1,6 1,5 5,0 6,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 1,7
ATCC10231 C. albicans 0,0 14,8 54,5 0,9 0,0 0,0 22,7 21,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0
ATCC2001 C. glabrata 19,8 0,0 0,0 83,9 1,6 13,0 0,8 0,0 0,0 3,0 0,0 1,3 0,0 0,0 0,0
ATCC14243 ATCC34449 ATCC13803 ATCC9763 C. krusei C. lusitaniae C. tropicalis S. cerevisiae 0,0 10,8 5,4 0,0 2,6 0,0 6,1 11,3 3,0 0,0 22,0 9,8 0,9 5,4 0,0 0,0 93,8 0,0 0,0 0,8 0,0 72,5 3,8 0,8 4,2 0,0 59,7 4,2 3,0 0,8 3,8 65,4 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 1,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,1 0,0 0,0 2,7 0,0 0,0 0,0 0,9 0,0 0,0 0,0
ATCC25922 E. coli 0,0 0,0 0,0 0,0 0,8 0,0 0,0 0,0 92,9 2,3 8,9 11,9 13,5 0,9 0,9
ATCC8739 E. coli 2,7 0,0 0,0 0,0 0,0 2,3 0,0 0,0 0,5 89,5 0,0 1,9 7,3 0,0 0,0
ATCC35421 E. coli 0,0 2,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 83,9 0,0 9,4 0,0 0,0
ATCC11775 E. coli 0,0 0,0 0,0 0,9 0,0 0,0 0,0 0,0 2,2 1,5 0,0 80,0 5,2 2,7 3,5
Fungi 96,8 5,0 3,9
Gram2,8 92,4 3,4
Gram+ 0,4 2,6 92,7
