Détection et suivi acoustique des biofilms de Pseudomonas traités par bactériophages : application des ondes de coda ultrasonores pour l'évaluation de l'efficacité des traitements // Acoustic detection and monitoring of Pseudomonas biofilms treated with b

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.
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Pseudomonas biofilms pose a major challenge in the agri-food industry because of their resistance toconventional cleaning agents. The use of bacteriophages to treat them is a promising approach, but requires real-time monitoring tools to assess their effectiveness. This thesis aims to develop an innovative method for monitoring Pseudomonas biofilms using ultrasonic coda waves, building on the work of Bowei Chen (IEMN UMR CNRS 8520, 2019) on acoustics applied to fouling and the thesis of Maxime Decodts (Ceramaths, 2024) on bacteriophages. The aim is to characterise the dynamics of biofilms treated by phages, by correlating variations in acoustic signals, in particular coda wave interferometry, with the structure, viability and mechanical response of biofilms. This approach would optimise the effectiveness of bacteriophagic treatments and offer a real-time monitoring solution suited to agro-industrial environments.
This interdisciplinary project, combining acoustic sensors, modelling and processing of ultrasound signals, microbiology and process engineering, is expected to contribute for a new generation of noninvasive methods for monitoring biofilms in the agri-food industry.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Enseignement supérieur

Université Polytechnique Hauts de France

635 Ecole Doctorale Polytechnique Hauts-de-France

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.
The candidate should have solid theoretical skills in the physics of acoustic waves (ultrasound) in solid media. Numerical modeling toolsand signal processing skills are also expected. Good experimental skills and a great interest in applications in the fields of biology, healthand life sciences are also essential.