Thèse soutenue

Elaboration d'une nouvelle méthode hyperfréquence pour la détection et le suivi de croissance de biofilms bactériens

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Auteur / Autrice : Matthieu Longo
Direction : Benoît LescopClaire Hellio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique, environnement et biologie
Date : Soutenance le 31/03/2023
Etablissement(s) : Brest
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Science de la Matière, des Molécules et Matériaux (Rennes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Laboratoire des sciences de l’environnement marin (Plouzané, Finistère)
Jury : Président / Présidente : Katia Grenier
Examinateurs / Examinatrices : Benoît Lescop, Claire Hellio, Katia Grenier, Alain Dufour, Hamid Kokabi, Stéphane Rioual, Sophie Sablé, Fabienne Faÿ
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Dufour, Hamid Kokabi

Résumé

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Les biofilms bactériens ont un impact économique et sanitaire important dans de nombreux domaines. Détecter leur formation sur les surfaces reste un défi majeur pour contrôler les processus de corrosion et de biofouling. Les techniques actuelles de surveillance des biofilms bactériens souffrent de coûts élevés et ont de lourds impacts sur l'intégrité de l'échantillon. Dans cette thèse, le développement d'un capteur radiofréquence en temps réel et sans marquage dédié au suivi de la croissance des biofilms est présenté. La forte sensibilité de la méthode a mis en évidence une détection précoce d’un biofilm. Elle a ensuite été comparée aux techniques électrochimiques basses fréquences. La modification de l'interface électrode-solution pendant la croissance du biofilm de Pseudomonas aeruginosa a été suivie par la mesure in-situ du potentiel en circuit ouvert, spectroscopie d'impédance électrochimique et voltamétrie cyclique. Un second objectif de cette thèse a été également d'explorer l'application de ce nouveau capteur radiofréquence en tant que nouvel outil de support. Il a été possible de suivre la prédation de bactériophages sur la bactérie P. aeruginosa à 300 MHz. Plusieurs événements biologiques ont été observés avec le capteur mais n'ont pas été détectés avec les autres méthodes testées. Cette méthode radiofréquence doit donc être considérée comme un outil prometteur pour la surveillance des biofilms en complément des techniques existantes.