Résumé

Les microorganismes et leurs sous-produits sont présents dans tous les milieux de travail. Ils se retrouvent en suspension dans l’air, dans un liquide ou déposés sur des surfaces. Ils peuvent avoir des impacts importants sur les entreprises et la santé des travailleurs. Leur détection, à l’aide d’approches classiques faisant appel au dénombrement sur milieux gélosés, exige du temps et des ressources considérables. Cette étude vise à explorer une approche alternative et novatrice soit l’utilisation des signaux de fluorescence émis à différentes longueurs d’onde pour la détection et la différenciation de microorganismes en milieu de travail.

Un système mobile de détection de la fluorescence permettant des excitations à des longueurs d’onde de 266 nm et de 355 nm a été construit par l’Institut national d’optique (INO). Le choix des longueurs d’onde a été fait à partir d’une revue de la littérature et de considérations techniques reliées à la disponibilité des lasers. La première longueur d’onde (266 nm) permet d’obtenir des informations relatives à la composition des microorganismes et est plus adaptée à une classification microbienne. La seconde longueur d’onde de 355 nm permet la détection du matériel biologique et de l’état métabolique des microorganismes. Ces deux longueurs d’onde ne sont toutefois pas idéales pour l’étude des signatures Raman des microorganismes.

Des signatures de fluorescence ont été obtenues pour les microorganismes suivants : Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Cladosporium cladosporoides, Penicillium digitatum et Ulocladium chartarum. Les travaux ont porté sur 1) des suspensions pures et mélangées de ces microorganismes afin d’imiter celles retrouvées en milieu de travail, dans les biofontaines et dans les fluides de coupe ; 2) des dépôts de surface équivalents à ceux qu’on peut trouver dans les conduits de ventilation ; 3) des dépôts localisés imitant les gouttelettes asséchées sur des surfaces d’acier inoxydable qu’on retrouve, entre autres, dans les industries alimentaires ainsi que dans les hôpitaux.

La position des maxima de fluorescence avec des longueurs d’onde d’excitation à 266 nm semble différer d’une espèce à l’autre et permettre de les distinguer. Elles se situent pour les moisissures à des longueurs d’onde inférieures par rapport à celles des bactéries.

L’analyse des dérivés des signaux de fluorescence développée dans cette étude constitue une approche innovatrice non rapportée dans la littérature. Elle met en évidence des caractéristiques importantes du signal de fluorescence difficilement observable à l’œil nu. Ce traitement des signaux a démontré qu’il existait des différences fondamentales entre les dérivés des signaux de fluorescence provenant de bactéries à Gram – et à Gram +. Ceci permet une classification directe et rapide des bactéries à partir de leur signature de fluorescence.

Les signaux de fluorescence peuvent servir à qualifier et à quantifier instantanément l’importance des dépôts de poussières et de leur contenu bactérien comme ceux que l’on trouve dans les conduits de ventilation. Une adaptation du système est toutefois nécessaire pour confirmer ce constat pour les dépôts formés par l’assèchement de gouttelettes. La fluorescence produite par l’acide dipicolinique permet d’établir la présence de spores (bactériennes et mycologiques) dans les poussières déposées. Cette substance présente un intérêt pour la détection des spores bactériennes et doit être considérée lors de l’étude de la fluorescence des microorganismes.