Autofluorescence et viabilité bactérienne: détection des armes biologiques. Caroline Duchaine,, Christian Laflamme,, Jim Ho et Daniel Verreault

Transcription

1 Autofluorescence et viabilité bactérienne: détection des armes biologiques Caroline Duchaine,, Christian Laflamme,, Jim Ho et Daniel Verreault

2 Plan de la présentation 1. Introduction 2. Méthodologie et résultats 3. Discussion 4. Perspectives 5. Conclusions 6. Remerciements

3 Introduction

4 Les bioaérosols

5 Les bioaérosols Ubiquitaire dans l environnement Particules ou gouttelettes en suspension dans l air Exemples: bactéries, virus, toxines, débris végétalaux et animalaux Exemples d autres types d aérosols: poussières, gouttelettes d eau et de produits chimiques Varie d un environnement à l autre

6 Les bactéries en suspension dans l air État Cultivables Viables mais non cultivables (VBNC) Non viables Source Naturelle (exemple: animaux) Artificielle (exemple: arme biologique)

7 Les armes biologiques

8 Les armes biologiques Définition Arme qui est ou qui provient d un organisme biologique Exemples d armes biologiques Bactéries (anthrax, tularémie, peste) Virus (ébola( ébola,, variole) Toxines (toxine botulique)

9 Les armes biologiques Historique Archers Scythian 400 ans Avant J-C J utilisaient des flèches empoisonnées Cadavres dans des puits Cadavres catapultées Développements technologiques au cours des dernières années

10 Les armes biologiques Historique (suite) Première guerre mondiale Anthrax contre les chevaux Jouets, fruits et friandises contaminés Protocole de Genève 1925 Deuxième guerre mondiale Nouvelles méthodes de propagation de l anthrax Attaques terroristes aux Etats- Unis en 2001

11 Les armes biologiques Faciles a produire Faciles a utiliser Peu dispendieuses Discrètes Différents moyens d utilisation

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16 Les armes biologiques Difficile à détecter Sans odeur Sans couleur Sans goût Détection rapide nécessaire

17 Détection des armes bactériologiques

18 Détection rapide Possible avec le FLAPS Fluorescence Aerodynamic Particle Sizer Détection en temps réel Peut analyser 1000 L d air par minute Basé sur un cytomètre en flux

19 Le FLAPS Laser rouge: 680nm mesurer le diamètre et compter Laser U.V.: 352nm mesurer la fluorescence intrinsèque

20 FLAPS - Bruit de fond Comptes Grosseur Fluorescence

21 Essais sur le terrain Nuage de spores de Bacillus globigii FLAPS

22 FLAPS - Nuage de spores de Bacillus globigii (Bg) Particules très fluorescentes

23 L autofluorescence et la viabilité bactérienne

24 L autofluorescence et la viabilité bactérienne Constatations de la Défense Nationale Canadienne 17% des spores sont autofluorescentes 12% sont cultivables

25 Questions posées

26 Les particules détectées à l aide du FLAPS et qui émettaient de l autofluorescence sont-elles les mêmes qui étaient récupérées par culture? Existe-t-il il un lien entre l autofluorescence et la viabilité bactérienne?

27 Objectifs principaux Trier les populations de spores et de cellules végétatives en utilisant comme paramètres de tri, l autofluorescence (cytométrie en flux) Déterminer la viabilité des deux populations triées

28 Méthodologie

29 La viabilité des spores Souche utilisé Bacillus globigii (Bacillus subtilis var niger) Tests de viabilité Culture sur TSA (tryptic( soy agar) Intégrité membranaire avec la trousse LIVE/DEAD BacLight Dosage du DPA des spores

30 Coloration LIVE/DEAD sur spores de Bacillus globigii

31 Syto 9 I.P.

32 Cytométrie en flux EPICS ELITE Laser U.V. (λ=( = 345 ± 25nm) Trieur Poudre de Bacillus globigii lyophilisée

33 Tri des spores

34 Contrôles de tri (Laflamme et al.,, J Fluorescence 2006)

35 Déroulement de l expérience avec spores de Bacillus globigii Tri suivi de culture sur TSA Tri suivi de coloration Live/Dead Dead* Dosage du DPA *Laflamme et al., J. Appl. Microbiol.

36 Résultats du tri cellulaire Mean : 245 CFU Mean : 343 CFU

37 Cultivabilité

38 Tri cellulaire suivi de test d intégrité membranaire

39 Intégrité membranaire

40 Dosage du DPA 12 Fluorescence intensity Autofluo Non-autofluo

41 Autofluorescence des spores de Bacillus n est pas dued à une différence de grosseur 35 Brinkman Particle Analysis of Purified Spores Size µm vs 1.07 STD Size µm vs BG GateA Size µm vs BG GateB Percentage Particle Size in µm

42 Conclusions Il est donc très probable qu un nuage de spores détectées par laser UV ait des propriétés de viabilité qui corrèlent avec l intensité de l autofluorescence observée Grâce à nos données, une meilleure interprétation tation du signal FLAPS est possible: augmentation de la qualité de la surveillance