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Spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse inclue plusieurs techniques dont la plus largement utilisée en médecine de laboratoire est le MALDI-ToF (Matrix Assisted Laser desorption Ionization – Time of Flight), principalement utilisée pour l’identification de microorganismes. 

Techniques - Méthodes

Le principe du MALDI-ToF consiste en la vaporisation et l’ionisation des molécules d’un échantillon biologique dans le but de séparer les particules ionisées en fonction de leur rapport masse/charge. On obtient alors un spectre caractéristique des protéines d’un microorganisme. Ce spectre sera ensuite comparé à une base de données utilisée par le laboratoire pour identifier le pathogène.

Plaque de dépôt pour les échantillon-cible pour spectrométrie de masse MALDI-ToF
Fonctionnement du MALDI-ToF. Adaptée de: Croxatto, FEMS Microbiol Rev 36 (2012) 380- 407.

Indications - Application

La spectrométrie de masse est utilisée dans plusieurs domaines scientifiques (physique, chimie, biochimie, médecine, …). En médecine, elle peut être utilisées pour identifier les bactéries ainsi que les champignons. Parfois, la différenciation entre certaines espèces de microorganismes proches reste difficile. En effet, ce sont essentiellement les protéines ribosomiques qui constitue le spectre et parfois certaines espèces ont des protéines très similaire ( ex : E.coli et Shigella sp.).

Plus récemment, elle est utilisée pour détecter des résistances à différents antibiotiques en détectant la dégradation de l’antibiotique par le micro-organisme ou en détectant des pics correspondants à des protéines impliquées dans la résistance.

Avantages - Inconvénients

Avantages : 

  • Nécessite peu de matériel biologique
  • Nécessite peu de matériel technique
  • Permet une identification rapide, en quelques minutes
  • Coût avantageux
  • Permet de réaliser un nombre plus important d’identifications grâce à la rapidité de la technique ainsi qu’à son coût avantageux

Inconvénients : 

  • Cette technique ne permet pas de différencier certaines espèces proches comme S. pneumoniae et S. mitis/oralis ainsi que E. coli et Shigella ou encore les différentes espèces de Bacterioides fragilis.
  • En cas d’usage de plaques de dépôts reutilisables, il y a un risque de contamination.
  • Sans logiciel adéquat et sans base de données, la spectrométrie de masse ne permet pas l’identification de microorganismes

Perspectives - Futur

  • Typage de souches d’une même espèce
  • Developpement de la détection de résistances à certains antibiotiques 
  • La « negative ionization » permet d’ioniser négativement des particules afin d’identifier des lipides par exemple