NRBCe : détection des agents biologiques

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NRBCe : détection des agents biologiques

L’utilisation d’une arme biologique peut avoir plusieurs impacts d’ordre physiques (maladie), psychologiques, économiques et sociaux sur une population donnée. C’est pourquoi, une détection précoce est indispensable pour répondre correctement à la menace. Cet article fait le point sur les différentes techniques existantes en analysant les avantages et les inconvénients de chacune d’elle.
Nous citerons ici les principaux éléments, laissant au lecteur le soin de se rapporter à l’article de Gian Marco Ludovici et coll. pour des informations plus complètes.

Une revue des méthodes de détection des agents biologiques de guerre vient de paraître

Généralités
Un agent biologique au contact d’une population va se multiplier et donc se propager en donnant une maladie infectieuse. Un tel événement peut se produire naturellement comme lors d’une épidémie de grippe ou d’Ebola par exemple. La dispersion peut aussi être accidentelle (accident de laboratoire) ou intentionnelle (bioterrorisme).
La guerre biologique résulte de l’utilisation délibérée de micro-organismes pour produire des maladies chez les animaux, l’homme ou les plantes. L’agent biologique est capable de se multiplier chez les organismes et peut être transmis d’un individu à l’autre ce qui rend difficile à prévoir les conséquences en termes du nombre de victimes et de l’étendue géographique de l’infection.
Certains agents peuvent ne pas être détectés si aucun événement lié à une attaque n’a été repéré (comme les lettres contenant de l’anthrax par exemple) et tant que les premiers signes cliniques ,suivis alors du diagnostic de laboratoire ne se sont pas manifestés.
Si actuellement les détecteurs radiologiques et chimiques donnent des informations précises et rapides, la mise en évidence des agents biologiques est encore très tardive, surtout si elle utilise les outils classiques de la microbiologie. De plus, le manque de sensibilité de ces méthodes représente un handicap supplémentaire.
Les systèmes de détection doivent être très sensibles (100 bacilles du charbon /L et 10 bacilles de Francisella tularensis /L peuvent donner une infection. De plus les systèmes doivent discriminer correctement les agents non pathogènes. Une difficulté supplémentaire est représentée par la présence dans l’air de particules bruit de fond comme les pollens ou les particules fines des moteurs diesel.
Les systèmes de détection peuvent être divisés en 2 grands groupes : les systèmes ponctuels qui détectent les particules biologiques proches (quelques centimètres à quelques mètres) et les systèmes « stand-off » ou « à distance », détectant les particules de loin (quelques kilomètres).

Systèmes ponctuels de détection
Les systèmes peuvent être non spécifiques, c’est à dire qu’ils préviennent de la présence d’un agent biologique sans identification, ou spécifique lorsqu’ils donnent une identification précise de l’agent.

Systèmes non spécifiques
* Détermination de la taille : le nombre, la taille et la répartition des particules de l’air sont mesurées à l’aide d’un laser.
* Systèmes basés sur la fluorescence sous les rayons UV des composés biologiques (composé aromatique comme le tryptophane par exemple).
* Mesure de la taille des particules viables (impacteurs). Les différents micro-organismes sont séparés en fonction de leur taille par des filtres avant d’être cultivés sur des milieux gélosés où ils ont été projetés
* Les impacteurs virtuels : le principe est le même que précédemment mais les germes n’arrivent pas sur un milieu gélosé mais dans une sonde.

Systèmes spécifiques
* La PCR (Polymérisation en chaine). La principale limitation de ce système est la connaissance préalable des agents biologiques à rechercher afin de disposer des sondes correctes. Actuellement les puces à ADN permettent la recherche simultanée de milliers d’agents.
* La cytométrie de flux qui donne les propriétés physiques et chimiques des particules
* La spectrométrie de masse qui donne des informations à propos de la structure et du poids moléculaire des particules
* L’immunoessai qui utilise des anticorps spécifiques

Systèmes « stand-off » ou « à distance »
La technologie la plus appropriée est basée sur la « Light Detection and Ranging System (LIDAR). Un rayon laser de longueur d’onde courte est envoyé dans l’atmosphère. Les petites particules comme les pollens, les aérosols et les poussières réfléchissent le rayon. Les particules de moins de 20 µm, comme les agents biologiques par exemple, sont bien différenciées. Ces technologies sont actuellement en développement.

L’article complet peut être téléchargé sur le lien suivant :

A review of techniques for the detection of biological warfare agents. Gian Marco Ludivic et al. Defences and Technical bulletin. January 2015.

Photo by Adam Soule, WHOI

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