La formation par la recherche

Intitulé de la thèse : Développement de capteurs électrochimiques pour le diagnostic des infections sanguines

L'hémoculture est le test de référence pour détecter les infections du sang, des pathologies très répandues et potentiellement fatales. Le délai entre l’apparition des symptômes et l’administration d’un traitement adapté est donc une donnée cruciale. Pour effectuer une hémoculture, un équipement lourd et coûteux est nécessaire mais n’offre qu'une réponse binaire (infecté ou stérile) sur l'état du sang prélevé. Le temps de transport entre le lieu de prélèvement et le laboratoire est un temps perdu pour le diagnostic, entraînant un retard dans les choix thérapeutiques. Cette thèse a cherché à évaluer l’intérêt du suivi électrochimique d'une d'hémoculture. Dans un premier temps, un prototype de flacon instrumenté par un réseau de capteurs électrochimiques a été développé. De nombreuses espèces bactériennes et fongiques ont pu ainsi être testées. Les mesures potentiométriques obtenues ont permis d’obtenir une réponse multiparamétrique, assurant la détection sans avoir recours à un automate centralisé et complexe. De plus, ces signaux ont pu être exploités par apprentissage machine afin d’identifier le pathogène détecté, sans manipulation ou réactif chimique.
Cette technologie permettrait donc de valoriser le temps de transport et d’automatiser les premières étapes d’identification pour générer un diagnostic pertinent dans les meilleurs délais. Les derniers travaux effectués pendant ce doctorat ont permis d’étudier les phénomènes biologiques et chimiques mis en jeu lors de la détection et l’identification. Ces résultats ouvrent la voie à de nombreuses applications et thématiques de recherche, notamment dans le domaine des biofilms bactériens.

Mots clés : Détecteurs électrochimiques, diagnostic biologique, hémoculture, diagnostic in vitro, capteurs électrochimiques, apprentissage machine, identification sans marquage

École doctorale :  ED I-MEP² - Ingénierie - Matériaux, Mécanique, Environnement, Énergétique, Procédés, Production
Laboratoire d’accueil : Laboratoire d'électronique et de technologie de l'information (CEA- Leti)
Direction de thèse : Pascal MAILLEY, Pierre MARCOUX et Maxime GOUGIS

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