Bactéries électrifiées : une méthode mise au point pour déterminer plus rapidement la résistance aux antibiotiques

"Les résultats sont disponibles au bout de cinq à dix heures seulement

24.04.2024
Hochschule Furtwangen

Professeur Dr. Hans-Peter Deigner (à gauche) et le doctorant Oliver Riester

L'augmentation des agents pathogènes résistants aux antibiotiques et les traitements associés, qui constituent un problème majeur dans les établissements de soins publics, font l'objet d'un projet de recherche à l'université de Furtwangen. "Le nombre d'espèces bactériennes résistantes augmente plus rapidement que le développement de nouveaux antibiotiques", explique Oliver Riester, doctorant, qui travaille sur le sujet depuis trois ans. Il est donc important que les patients reçoivent le bon antibiotique le plus rapidement possible. Pour ce faire, des échantillons de sang sont analysés afin de détecter la présence de pathogènes résistants aux antibiotiques, par exemple. La procédure de test la plus courante actuellement prend deux jours ou plus. Des antibiotiques à large spectre sont souvent administrés pour éviter de retarder davantage le traitement pendant cette période. "L'utilisation fréquente de ces médicaments augmente la pression de sélection sur les bactéries et les espèces résistantes survivent", explique M. Riester. Avec son directeur de thèse, le professeur Hans-Peter Deigner, il a mis au point une méthode qui permet de tester plus rapidement la résistance aux antibiotiques. "Les résultats sont disponibles au bout de cinq à dix heures seulement", se réjouit Riester. Dans la méthode précédente, les échantillons de sang sont incubés pendant un jour pour permettre aux agents pathogènes de se multiplier. "Il s'écoule beaucoup de temps avant que le résultat ne soit disponible, c'est pourquoi nous nous sommes demandé s'il était possible d'aller plus vite", explique le professeur Deigner.

La nouvelle approche combine plusieurs méthodes électrochimiques, dont l'"EIS". Dans ce contexte, il s'agit de la "spectroscopie d'impédance électrochimique". En d'autres termes, l'échantillon de sang est traversé par un courant et la variation de l'impédance est lue. "Lorsque les bactéries se multiplient, la résistance du courant alternatif change. Ce changement peut être mesuré. J'ai programmé un algorithme spécialement pour l'évaluation", rapporte fièrement Riester.

Une "chambre" auto-conçue et imprimée en 3D contient toujours un mélange de plasma sanguin, un type courant de bactéries telles que E. coli ou MRSA, l'antibiotique à tester et une substance redox-active qui est réduite par les bactéries vivantes. Le professeur Deigner explique : "Si la bactérie continue à se développer en présence de l'antibiotique, cela indique une résistance. L'absence de croissance signifie que l'antibiotique est efficace et peut être utilisé pour le traitement". La nouvelle méthode est plus sensible et réagit aux moindres changements - le résultat est disponible au bout de cinq à dix heures seulement.

"La grande majorité des approches que nous avons essayées n'ont pas fonctionné. Mais celle qui a fonctionné était suffisante", déclare Oliver Riester. "Nous avons déposé une demande de brevet pour ce procédé et nous attendons les réactions. Il pourrait s'écouler encore trois à sept ans avant que le brevet ne soit délivré. "En règle générale, plusieurs corrections ultérieures sont nécessaires, ce qui rallonge souvent le processus", explique le professeur Deigner, lui-même titulaire d'une vingtaine de brevets.
"L'étape suivante est la validation du concept, qui implique des tests avec des échantillons réels provenant de l'hôpital", explique M. Riester. "Il faudra donc attendre un certain temps avant que notre produit ne soit prêt à être commercialisé.

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