Thèse Quantification Rapide de Bactéries d'Intérêt Présentes à l'État d'Ultra-Traces dans des Fluides Biologiques Simulés H/F

Université Grenoble Alpes

Étudiant titulaire d'un master en chimie, chimie physique, chimie analytique ou biotechnologie. Une première expérience en microbiologie est souhaitée.

Établissement : Université Grenoble Alpes
École doctorale : CSV- Chimie et Sciences du Vivant
Laboratoire de recherche : Département de Pharmaco chimie Moléculaire
Direction de la thèse : Farid OUKACINE ORCID 0000000199835005
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-09T23:59:59

Les maladies infectieuses restent l'une des principales causes de mortalité dans le monde, touchant particulièrement les enfants et les jeunes adultes. Elles sont responsables de plus de 13 millions de décès chaque année et représentent une mort sur deux dans les pays en développement. [1] La détection et l'analyse précises des micro-organismes sont donc essentielles pour assurer une prise en charge efficace des maladies, surveiller leur propagation et mettre en oeuvre des interventions de santé publique adaptées.
Aujourd'hui, plusieurs techniques permettent d'analyser les micro-organismes, qu'il s'agisse de méthodes basées sur la culture, de diagnostics moléculaires ou de tests immunologiques. Cependant, beaucoup de ces méthodes nécessitent une préparation et une culture préalable des échantillons, ce qui peut considérablement retarder le diagnostic. Dans certains cas, un test peut prendre plus de 70 heures pour fournir un résultat fiable, retardant ainsi des décisions médicales cruciales. [2]
L'identification, la quantification et la caractérisation rapides des bactéries, sans culture prolongée, sont donc essentielles en milieu clinique et pour la santé publique. Dans ce contexte, le développement de méthodes de détection à la fois ultra-sensibles, rapides et fiables pourrait transformer les pratiques diagnostiques, permettant des interventions plus rapides et améliorant les résultats pour les patients.
Ce projet propose de développer une approche innovante pour la détection bactérienne ultra-sensible, capable de confirmer un diagnostic en moins de 30 minutes, tout en conservant la précision et la reproductibilité des méthodes conventionnelles.

La quantification et l'identification de bactéries d'intérêt à l'état de trace dans des matrices environnementales, alimentaires ou biologiques revêtent une importance capitale pour la santé humaine. En effet, la dose infectieuse de certains pathogènes peut être extrêmement faible, rendant même la présence de quelques cellules potentiellement dangereuse. À titre d'exemple, pour un pathogène tel que Salmonella, la dose infectieuse peut se situer entre 15 et 20 cellules seulement. [3,4] Ces chiffres soulignent la nécessité de disposer de méthodes de détection extrêmement sensibles et fiables pour prévenir les infections et assurer la sécurité des aliments et de l'environnement.
La méthode de référence actuellement utilisée pour quantifier la charge microbienne dans des matrices complexes est le dénombrement après culture sur milieu solide. Cette approche, utilisée depuis plus d'un siècle, repose sur la capacité des bactéries à se développer en colonies visibles sur un milieu approprié. Bien qu'elle soit largement reconnue pour sa fiabilité et sa robustesse, cette méthode présente des limitations notables. Elle est en effet chronophage et possède des limites de détection relativement élevées, ce qui nécessite, dans de nombreux cas, des étapes préalables d'enrichissement pour permettre la croissance des bactéries présentes à faible concentration.
Malgré ces contraintes, la majorité des méthodes utilisées en microbiologie alimentaire et validées par l'Association Française de Normalisation (AFNOR) ainsi que par l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO) reposent encore sur le dénombrement cellulaire classique. Cependant, au cours des dernières décennies, une recherche intense a été menée à l'échelle mondiale dans le but de développer des méthodes alternatives plus rapides, sensibles et adaptées aux matrices complexes. Parmi ces nouvelles techniques, on peut citer la cytométrie en flux, [5] la spectrométrie de masse [6] et l'amplification en chaîne par polymérase (PCR). [7] Ces approches permettent d'obtenir des informations qualitatives et/ou quantitatives sur les micro-organismes présents. Néanmoins, elles nécessitent, le plus souvent, des étapes préalables d'enrichissement cellulaire, ce qui limite leur rapidité et leur efficacité pour une détection en temps réel.
Dans ce contexte, ce projet vise à développer une approche innovante de détection bactérienne ultra-sensible. L'objectif est de mettre au point une méthode capable de confirmer un diagnostic en moins de 30 minutes, tout en maintenant un niveau de précision et de reproductibilité comparable à celui des méthodes conventionnelles. Une telle avancée pourrait révolutionner la microbiologie appliquée à la sécurité alimentaire, à la surveillance environnementale et à la santé publique.