Des chercheurs de l'EPFL ont construit un appareil de la taille d'une boîte d'allumettes qui peut tester la présence de bactéries en quelques minutes, au lieu de plusieurs semaines.

Un nano-levier vibre en présence d'activité bactérienne, tandis qu'un laser lit la vibration et la traduit en un signal électrique qui peut être facilement lu - l'absence de signal signifie l'absence de bactéries. Grâce à cette méthode, il est simple et rapide de déterminer si une bactérie a été traitée efficacement par un antibiotique, un outil médical crucial en particulier pour les souches résistantes. Facilement utilisé dans les cliniques, il pourrait également s'avérer utile pour tester un traitement de chimiothérapie. La recherche est publiée dans le dernier numéro de Nature Nanotechnologie .

« Cette méthode est rapide et précise. Et elle peut être un outil précieux à la fois pour les médecins à la recherche du bon dosage d'antibiotiques et pour les chercheurs pour déterminer quels traitements sont les plus efficaces, " explique Giovanni Dietler.

Le laser et la nanotechnologie lisent l'activité métabolique de la bactérie

Il faut actuellement beaucoup de temps pour mesurer la réponse d'une infection bactérienne à un traitement antibiotique. Les cliniciens doivent cultiver la bactérie puis observer sa croissance, parfois pendant presque un mois, comme c'est le cas pour la tuberculose, afin de déterminer si le traitement a été efficace.

Grâce aux progrès de la technologie laser et optique, l'équipe de physiciens de l'EPFL a réduit ce temps à quelques minutes. Faire cela, Giovanni Dietler, Sandor Kasas et Giovanni Longo ont exploité les mouvements microscopiques du métabolisme d'une bactérie.

Ces signes vitaux sont presque imperceptibles. Afin de les tester, les chercheurs placent les bactéries sur un appareil de mesure extrêmement sensible qui fait vibrer un petit levier, à peine plus épais qu'une mèche de cheveux, en présence d'une certaine activité. Le levier vibre alors sous l'activité métabolique des germes. Ces oscillations infiniment petites, de l'ordre du millionième de millimètre, déterminer la présence ou l'absence de la bactérie.

Pour mesurer ces vibrations, les chercheurs projettent un laser sur le levier. La lumière est ensuite réfléchie et le signal est converti en un courant électrique à interpréter par le clinicien ou le chercheur. Lorsque le courant électrique est une ligne plate, on sait que les bactéries sont toutes mortes; il est aussi facile à lire qu'un électrocardiogramme.

Une méthode prometteuse pour le traitement du cancer

Les chercheurs ont miniaturisé l'outil :il a actuellement la taille d'une boîte d'allumettes. "En joignant notre outil à un dispositif piézoélectrique au lieu d'un laser, nous pourrions encore réduire sa taille à la taille d'une puce électronique, ", explique Giovanni Dietler. Ils pourraient ensuite être combinés pour tester une série d'antibiotiques sur une souche en quelques minutes seulement.

Les chercheurs évaluent actuellement le potentiel de l'outil dans d'autres domaines, notamment en oncologie. Ils cherchent à mesurer le métabolisme des cellules tumorales qui ont été exposées à un traitement contre le cancer pour évaluer l'efficacité du traitement. « Si notre méthode fonctionne aussi dans ce domaine, nous avons vraiment un outil précieux entre les mains qui peut nous permettre de développer de nouveaux traitements et aussi de tester à la fois rapidement et simplement comment le patient réagit au traitement contre le cancer, " dit Sandor Kasas.