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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Characterization of thin biological layer by scanning acoustic microscope (SAM)

Caractérisation de couches minces biologiques par microscopie acoustique

Résumé

In this paper, the importance of study of adhesion level of biofilms is discussed at the beginning which the main driving force of this project. Then, the simple case of a various plates immersed in water is discussed and the results are presented. An extreme case of a 150 μm thick glass plate is illustrated in order to show the mixed signals resulting a central frequency of transducer that is not high enough. Therefore, time and frequency studies have been explored in order to understand the possibilities that might exist for the special case that the wavelength of transducer beam is larger than the thickness of sample to be studied. Finally results of measurements done for these methods have been presented.
Cette étude vise à évaluer l’adhésion microbienne sur des substrats pour des applications liées aux maladies nosocomiales. Des bactéries telles que Staphylococcus Aureus, Escherichia Coli et Pseudomonas Aeruginosas sont parmi les causes directes d’environ 4000 décès par an en France. Ainsi, ces proliférations bactériennes pourraient être réduites en étudiant la caractérisation des niveaux d’adhésion des couches microbiennes sur des substrats appropriés qui soient hostiles au processus d’adhésion. Des méthodes de caractérisation ultrasonore des couches minces sont mises en œuvre afin d’évaluer leurs propriétés géométriques et ultrasonores, basées sur la mesure des temps de vol et les amplitudes des signaux. Pour cela, un microscope acoustique est utilisé, avec des transducteurs focalisés de 20 à 50 MHz. Cette démarche est appliquée dans un premier temps sur un substrat seul en verre ou en PE, permettant de déduire et de retrouver l’épaisseur, la vitesse des ondes longitudinales, la masse volumique, l’impédance acoustique et l’atténuation. Ensuite, un procédé de dépôt de couches minces de protéines BSA (Bovine Serum Albumin) avec une concentration donnée a été développé sur un substrat en verre puis en PE. Bien que les échos ne soient pas toujours distincts du fait des faibles épaisseurs des dépôts et des fréquences des transducteurs mis en oeuvre, des outils d’analyse tels que la corrélation et la transformée de Fourier ont été appliqués à des échos mélangés et retardés. Les premiers résultats ont permis de dégager des propriétés ultrasonores du dépôt de protéines. Ces premiers résultats permettent de valider l'approche adoptée. En perspective de cette étude, l’extension à des couches de dépôt plus fines est envisagée, avec l’utilisation de transducteurs allant jusqu’à 400 MHz. Ensuite, une classification sera proposée selon le niveau d’adhésion des différents échantillons en fonction de la nature de la protéine choisie, du substrat et son traitement de surface.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03848160 , version 1 (17-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03848160 , version 1

Citer

Pooyan Manoochehrnia, Damien Leduc, Pierre Maréchal, Mounsif Ech-Cherif El-Kettani. Characterization of thin biological layer by scanning acoustic microscope (SAM). 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03848160⟩
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