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Détecter les bactéries à l'aide d'un champ magnétique

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Comment détecter et identifier rapidement la présence de bactéries dans un liquide ? Un groupe de chercheurs a trouvé une idée astucieuse, à base de microsphères et de champ magnétique tournant.

Bacilles courts d'Escherichia coli (ø = 1 µm). Crédit : www.univ-ubs.fr

La méthode utilisée par Raoul Kopelman et Brandon McNaughton est simple, pourtant elle est si sensible qu'une seule bactérie peut être détectée ! En cas de guerre bactériologique, ou lorsqu'on est confronté à une bactérie très dangereuse, la rapidité de la détection d'un risque est de la plus haute importance. De façon étonnante, les capteurs biologiques réalisés jusqu'à aujourd'hui n'étaient vraiment efficaces que dans les gaz ou sous vide. Personne n'était parvenu à des résultats intéressants avec des liquides, ce qui pose problème quand on essaie de repérer rapidement des bactéries dans le sang ou les excrétions.

Les chercheurs ont eu l'idée d'une astuce : utiliser une solution dans laquelle se trouvent en suspension des microsphères en polymères, polystyrène ou latex, avec une partie magnétisable. On place ensuite au-dessus de la solution une petite barre aimantée que l'on fait tourner. On génère ainsi un champ magnétique rotatif dont le couplage avec les microsphères va mettre ces dernières en rotation.

Danse avec les bactéries

Préalablement, la surface des microsphères a été recouverte d'anticorps capables de fixer des types de bactéries. Si la solution en contient, elles ne vont pas tarder à se fixer aux microsphères. Ce faisant, en changeant radicalement leur cœfficient de frottement avec le liquide de la solution, il se produit rapidement une augmentation de la période de rotation des microsphères d'un facteur égal à 2,8 en moyenne.

Pour vérifier que le ralentissement observé était bien produit par la fixation des bactéries sur les microsphères, les chercheurs ont utilisé un colorant pour marquer les micro-organismes.

Un des buts ultimes est de mettre au point un dispositif que les médecins pourront  utiliser pour identifier les bactéries et  vérifier à quel rythme un antibiotique est capable de les tuer.

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