Description

Les biofilms à Pseudomonas posent un défi majeur dans les industries agroalimentaires en raison de leur résistance aux agents de nettoyage classiques. L’utilisation de bactériophages pour les traiter constitue une approche prometteuse, mais nécessite des outils de suivi en temps réel pour évaluer leur efficacité. Cette thèse vise à développer une méthode innovante de surveillance des biofilms à Pseudomonas en utilisant les ondes de coda ultrasonores, s’appuyant sur les travaux de Bowei Chen (IEMN, 2019) sur l’acoustique appliquée à l’encrassement et la thèse de Maxime Decodts (Ceramaths,2024) sur les bactériophages. L’objectif est de caractériser la dynamique des biofilms traités par les
phages, en corrélant les variations des signaux acoustiques et notamment par l’interférométrie des ondes de coda avec la structure, la viabilité et la réponse mécanique des biofilms. Cette approche permettrait d’optimiser l’efficacité des traitements bactériophagiques et de proposer une solution de suivi en temps réel adaptée aux environnements agro-industriels.
Ce projet interdisciplinaire, alliant capteurs acoustiques, microbiologie et ingénierie des procédés, ouvrirait la voie à une nouvelle génération de méthodes non invasives pour le contrôle des biofilms en industrie agroalimentaire.

Compétences requises

Le candidat devra posséder de solides compétences théoriques en physique des ondes acoustiques (ultrasonores) dans les milieuxsolides. Il est également souhaitable que le candidat maîtrise des outils de modélisation numérique et possède des compétencesavérées en traitement du signal. De bonnes capacités d'expérimentateur et un intérêt marqué pour les applications biologie, santé,sciences de la vie seront également indispensables.

Bibliographie

Bowei Chen, Marwan Abdallah, Pierre Campistron, Emmanuel Moulin, Dorothee Debavelaere-Callens, Simon Khelissa, PascalDebreyne, Nour-Eddine Chihib, and Guillaume Delaplace. Detection of biofilm formation by ultrasonic Coda Wave Interferometry.Journal of Food Engineering, 290:110219, February 2021. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2020.110219.
Bowei Chen, Dorothee Debavelaere-Callens, Pierre Campistron, Emmanuel Moulin, Guillaume Delaplace,and Pascal Debreyne.Monitoring cleaning cycles of fouled ducts using ultrasonic coda wave interferometry (CWI). Ultrasonics, 96:253-260, 2019. doi:10.1016/j.ultras.2018.12.011.
Maxime Decodts, Christina Cantallos -Vila, Jean-Christophe Hornez, Jean -Marie Lacroix, Franck Bouchart. Phage-Loaded BiomimeticApatite Powder with antibiofilm activity to treat Bone-associated Infections, Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2024;0:1-16
Guillaume Delaplace, Pierre Campistron, Marwan Abdallah, A. Boutignon, T. Danel, et al.. Ultrasonic coda wave interferometry (CWI) fordetecting a change at interface of a solid surface - Applications for monitoring fouling, biofilm growth, cleaning and corrosion. HeatExchanger Fouling and Cleaning XIV, Jun 2022, Wagrain, Austria. ⟨hal-03866991⟩

Mots clés

ultrasons, suivi de biofilm, traitement de signal, industrie agroalimentaire, interférométrie par ondes de coda, caractérisation acoustique