La spectrométrie de masse

Quel intérêt en pratique ?

• La rapidité:

Cette technique permet en 20 secondes une identification précise du germe après isolement.

Grâce au gain de temps sur le rendu de résultat au médecin, celui-ci peut mettre en route une antibiothérapie plus précocement d'où une meilleure prise en charge de la maladie.

On peut ainsi gagner 24h sur l’identification de germes pathogènes comme les Staphylocoques, Streptocoques, Méningocoques, Salmonelles, Campylobacter, etc

• L'éfficacité:

Les bactéries ont acquis différents mécanismes de résistances à de nombreux antibiotiques. A l’intérieur même d’une espèce bactérienne, certaines sous-espèces présentent des profils de résistance aux antibiotiques différents. Ces sous espèces étant génétiquement très proches avec des caractères biochimiques voisins, il est très difficile de les identifier précisément avec les méthodes d’identification classiques (galeries biochimiques API).

Le spectromètre de masse identifie avec une précision inégalée les espèces et sous espèces des bactéries les plus rares. Ceci évite au médecin de mettre en place un antibiotique inefficace suite à une identification imprécise, qui pourrait faire craindre des complications infectieuses.

Qu'est ce que le système de spectrométrie MALDI-TOF ?

La spectrométrie de masse est une technique physique d’analyse qui permet de détecter/d’identifier des structures moléculaires (bactéries dans notre cas) par mesure de leur masse ainsi que de caractériser leur structure chimique.

Son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées (ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z) Le spectromètre de masse comporte une source d'ionisation (laser), un analyseur qui séparent les molécules chargées produits (ions) selon leur rapport m/z (masse sur charge), un détecteur qui compte les ions et amplifie le signal et un système informatique pour traiter le signal. Le résultat obtenu est un spectre de masse représentant les rapports m/z des ions détectés selon l'axe des abscisses et l'abondance relative de ces ions selon l'axe des ordonnées. Un faisceau laser pulsé est utilisé, généralement dans le domaine des ultraviolets, pour désorber et ioniser un mélange matrice/échantillon co-cristallisé sur une surface métallique, la cible. Les molécules de matrice absorbent l'énergie transmise par le laser sous forme de photons UV, s'excitent et s'ionisent. L'énergie absorbée par la matrice provoque sa dissociation et son passage en phase gazeuse. Les molécules de matrice ionisées transfèrent leur charge à l'échantillon. L'expansion de la matrice entraîne l'échantillon au sein de la phase gazeuse dense où il va finir de s'ioniser.

Le spectromètre de masse se compose de quatre parties :

• Le système d’introduction de l’échantillon

L’échantillon peut être introduit directement dans la source, sous forme liquide (infusion directe) ou solide (dépôt sur plaque MALDI)

• La source d'ionisation

Elle consiste à vaporiser les molécules et à les ioniser. Une source d'ionisation peut être utilisée soit en mode positif pour étudier les ions positifs, soit en mode négatif pour étudier les ions négatifs. On utilise ici l'ionisation-désorption laser assistée par matrice (MALDI).

• L’analyseur

Il permet de séparer les ions en fonction de leur rapport masse/charge (m/z) et mesure la masse exacte des analytes. Le principe de mesure de l’analyseur se base sur la séparation dans le temps, fondée sur la vitesse des ions (appelé temps de vol ou TOF).

• Le détecteur et système de traitement

Le détecteur transforme les ions en signal électrique. Plus les ions sont nombreux, plus le courant est important. De plus, le détecteur amplifie le signal obtenu pour qu'il puisse être traité informatiquement.