Etude de l`effet d`une onde de choc sur un micro-organisme

COLLEGE DOCTORAL
AIX-MARSEILLE UNIVERSITE
Projet déposé par l’ED : 353
Ecole Doctorale associée : 62
2011
Proposition d’attribution d’un contrat doctoral
Intitulé du Projet :
Etude de l’effet d’une onde de choc sur un micro-organisme vivant
Directeurs de thèse : Lazhar Houas
Laboratoire : IUSTI
Co-directeur : Jean-Michel Bolla
Laboratoire : UMR-MD1, Transporteurs membranaires,
Chimiorésistance et Drug-design
Descriptif du projet :
D’un point de vue fondamental, il est bien connu qu’une cellule vivante est capable de supporter des
surpressions statiques (c'est-à-dire progressives) de plusieurs centaines d’atmosphères. Il semblerait qu’il en
soit tout autre pour des surpressions dynamiques de quelques atmosphères provoquées par une onde de
choc.
Sur un plan plus appliqué de la recherche, l’adhérence des bactéries aux surfaces apparaît comme un
problème majeur, rencontré dans l’agroalimentaire (contamination des outils et des plans de travail) et en
médecine (contamination des instruments, cathéter, …). Les bactéries incriminées sont capables de former
des biofilms qui ont la particularité de résister aux traitements de désinfection utilisant des biocides. Il en
résulte le maintien et le développement de microorganismes dans l’environnement agroalimentaire qui conduit
à une contamination des aliments ou des produits de transformation par (i) des bactéries responsables de
l’altération des qualités organoleptiques des aliments avec pour conséquence des pertes économiques
importantes et (ii) dans certains cas des bactéries responsables d’infections humaines ou animales, à type de
gastro-entérites de gravité variables mais toujours invalidantes. De même dans le contexte médical, la
contamination d’instruments (fibroscopes, …) ou de matériels implantés chez les patients (cathéter, chambre
implantables, sondes) conduit à la transmission d’un patient à l’autre ou au maintien chez un patient d’un ou
de plusieurs micro-organismes avec des conséquences souvent délétères pour sa santé.
Dans une étude préliminaire, nous avons montré qu’une onde de choc impactant une surface
contaminée pouvait, sans endommager le matériel utilisé, diminuer considérablement le nombre de bactéries
viables (98,2% de bactéries tuées pour une onde de choc de nombre de Mach 1,8).
L’objectif du présent projet est d’utiliser les ondes de choc pour, dans une première approche, stériliser
les surfaces, et dans un second plan, plus ambitieux, tenter de détruire en totalité des bactéries présentes sur
une surface donnée. La première partie du travail consistera à déterminer avec précision les paramètres
physiques optimaux caractérisant l’onde de choc permettant d’éliminer la totalité de bactéries modèle type
Escherichia coli sur une surface. La seconde partie aura pour but de déterminer l’efficacité de ce traitement
sur des micro-organismes d’intérêts dans l’industrie agro-alimentaire (Salmonella, Campylobacter) et dans le
domaine médical (Pseudomonas, Enterobacter, Staphyloccocus).
Argumentaire :
Ce sujet est particulièrement intéressant car il n’existe pas de moyen efficace actuellement pour supprimer
certaines bactéries. En dehors des aspects médicaux et sanitaires, ce sujet est hautement important pour la
sureté du territoire (attaques bactériologiques).
D’un point de vue scientifique ce sujet est en première place pour l’ED 353 sur les sujets reçus.
De plus les deux directeurs ne dirigent aucun doctorant actuellement et font état d’un devenir assuré pour
tous leurs doctorants antérieurs.
Candidat :
- Aloïs de RIVAS (22 ans, Ingénieur IUSTI Mécanique-Energétique promo 2010, moyenne 13,86/20,
actuellement en CDD)