Méthode d’évaluation de la biocontamination de surface des matériaux cimentaires par microscopie confocale à balayage laser

Evaluation method of biocontamination surface of cementitious materials by confocal Laser scanning microscopy

¹ INRA, UMR 1319 Micalis, 25 avenue de la République, 91300 Massy, France
thierry.meylheuc@jouy.inra.fr
² AgroParisTech, UMR Micalis, 25 avenue de la République, 91300 Massy, France
³ ICube UMR 7357, INSA de Strasbourg, CNRS, 24 boulevard de la Victoire, 67084 Strasbourg Cedex, France
⁴ INRA, Centre de recherche Massy, UMR 1319 MicAliS, 91300 Massy, France

Reçu : 25 Février 2015
Accepté : 6 Mai 2015

Résumé

La biodéterioration des matériaux cimentaires tels que les bétons est le plus souvent liée à la formation de structures microbiennes complexes appelé biofilm. Ce développement microbien, en dégradant le matériau, génère des coûts financiers et énergétiques importants, ainsi qu’un risque potentiel pour la santé humaine. De nombreux travaux ont étudiés la formation des biofilms sur des surfaces abiotiques simples (polymères, acier, ciment...) cependant, jusqu’à présent, l’étude à l’échelle microscopique de la structure des biofilms se développant à la surface des bétons se heurtait à différents obstacles liés à la taille des échantillons et à l’hétérogénéité du matériau. Notre étude a permis de développer une nouvelle méthode d’analyse par microscopie confocale à balayage laser, la méthode SMART (Système de Mesure Appliqué au Recouvrement des biofilms cimenTaires), permettant de mesurer l’hétérogénéité des biofilms à la surface des matériaux cimentaires et de quantifier cette biocontamination par le calcul du biovolume pondéré de ces structures tridimensionnelles.

Abstract

Biodeterioration of cementitious materials such as concrete is related to the formation of complex microbial structures called biofilm. This microbial growth, degrading the material causes of significant financial and energetics costs and a potential risk to human health. Many studies have investigated the formation of biofilms on simple abiotic surfaces (polymers, steel, cement...), however, the microscopic study of biofilm structure on the surface of concrete was blocked by various obstacles related to the sample size and heterogeneity of the material. Our study developed a new method of confocal laser scanning microscopy, the SMART method (Système de Mesure Appliqué au Recouvrement des biofilms cimenTaires) permitting to measure the heterogeneity of biofilms on the surface of cementitious materials and quantify biocontamination by precise calculation of the weighted biovolume.