BioRam (Biocapteur-Raman) est le nom d'un projet de 3 ans dont le but est de concevoir un nouvel appareil capable de détecter rapidement dans l'eau ou dans l'air à la fois des bactéries pathogènes et des virus causant des maladies particulièrement fréquentes chez l'homme et les animaux. Ce projet piloté par le laboratoire CBAC de l'UMR GEPEA (IUT de la Roche sur Yon) associe 29 chercheurs académiques des Universités de Nantes, Le Mans, Reims, Rennes, des industriels et des laboratoires (groupe SILLIKER, Laboratorie Départemental d'Analyse de la Vendée). BioRam est financé à raison de 500 K€/3 ans par la Région des Pays de la Loire, le Conseil Général de la Vendée et la Ville de la Roche sur Yon.

BioRam est un biocapteur qui repose sur la capture des microorganismes par un anticorps greffé sur une carte LabOnChip puis leur caractérisation au moyen d'un spectre Raman. Ce spectre est caractéristique du microorganisme. Ainsi ces deux étapes complémentaires assurent une double signature, diminuant les risques de résultats erronés

Ce projet a aussi pour vocation d'organiser un futur réseau dédié aux biocapteurs/capteurs en Pays de la Loire.


Le projet BioRam se situe dans le contexte socio-économique de la santé publique par le biais de la détection rapide de bacteries et de virus dans l'eau et dans l'air. Le  biocapteur développé dans le cadre de ce projet s'inscrit dans une démarche d'aide à la décision. Il est conçu pour apporter une double signature de la présence du pathogène afin de sécuriser les résultats.

D'un point de vue social, il est reconnu que les maladies infectieuses d'origine alimentaire comptent pour 40% du total des 50 millions de décès recensés chaque année dans le monde. Parmi ces maladies, des bactéries comme Listeria monocytogenes, Escherichia coli 0157H7, Salmonella typhimurium ou Campylobacter jejuni sont à l'origine de nombreuses infections d'origine alimentaire. D'autre part, les enterovirus humains sont responsables de l'infection de 10-30 millions de personnes aux Etats Unis.

D'un point de vue économique, outre les coûts liés aux hospitalisations ou aux traitements, les analyses microbiennes systématiques sur les produits finis ont un coût élevé qui pénalisent souvent les entreprises consacrant chaque année entre 1,5 et 2% de leur chiffre d'affaire dans le contrôle qualité. Malgré toutes ces analyses, le risque de contamination microbiene existe et les industriels de l'agroalimentaire sont les premiers à souhaiter des méthodes de détection d'agents microbiens, simples, rapides, peu coûteuses, spécifiques et sensibles. En effet, les analyses microbiennes peuvent être défaillantes et donner de faux positifs (conséquences néfastes pour l'image d'une industrie) ou des résultats faussement négatifs (risque pour la santé publique car les lots seront vendus). Une étude de marché de Strategic Consulting (2005) montre qu'à l'horizon 2010, le marché des méthodes de détection rapide (alternative) augmentera de 20%, égalant le secteur des analyses traditionnelles. Ces perspectives économiques ainsi que les besoins de méthodes rapides, simples et sures, légitiment le projet BioRam d'autant plus que cet appareil sera polyvalent et assurera à la fois la détection de bactérie mais aussi de virus humain. Dans ce dernier cas, un grand nombre d'études rapportent la difficulté actuelle de détecter facilement ces virus et nous poussent à proposer une telle méthode pour faciliter leur détection.

Au travers d'une recherche d'interface, le projet a pour objectifs de démontrer la faisabilité d'une détection de microorganismes (dans notre cas, les deux modèles sont Salmonella typhimurium et un enterovirus) au moyen d'une double signature.

- capturer les microorganismes par une surface spécifique

- identifier les bactéries au moyen de la technique de diffusion Raman qui présente l'avantage d'être une méthode de caractérisation physico-chimique non destructive et non invasive appliquable aux milieux aqueux.

Le biocapteur se devant d'être utilisé par le plus grand nombre d'utilisateurs même non expérimentés, la simplicité des opérations sera assurée en partie par des micro-dispositifs autonome de type Lab-on-chip contenant des surfaces spécifiques aux microorganismes et l'ensemble de la fluidique associée. Parallèlement à une approche conventionnelle, nous prévoyons dès le début, le développement d'une étude ayant pour objectif d'augmenter la sensibilité du signal Raman par le biais de substrats fonctionnalisés (de type SERS, Surface Enhanced Raman Spectroscopy) et par l'utilisation de la technique de microRaman amplifié.

L'enjeu final est ainsi de proposer un dispositif innovant, industrialisable, autonome et simple d'utilisation.