Utilisation de l’IA/ML pour l’identification des souches bactériennes à partir des motifs de Fresnel

Une organisation de recherche et de diagnostic recherchait une approche innovante pour identifier les souches bactériennes dans les domaines médical, alimentaire et environnemental. L’objectif était de réduire les coûts, de raccourcir les délais d’analyse et de permettre une reconnaissance rapide et automatisée de multiples espèces bactériennes sans recourir à des procédures de laboratoire longues et coûteuses.

Les méthodes traditionnelles d’identification bactérienne présentaient des limites importantes: 

• Elles nécessitaient jusqu’à 7 jours d’attente pour obtenir un résultat et mobilisaient du personnel hautement qualifié. 

• Les techniques modernes comme la PCR étaient onéreuses et ne permettaient pas de détecter simultanément toutes les souches bactériennes dans un seul échantillon. 

Le client avait besoin d’un système performant capable d’automatiser le processus d’identification bactérienne tout en accélérant considérablement les analyses. 

Le projet a été divisé en trois étapes principales : 

1. Conception du système d’imagerie et développement du concept initial
   Une solution optique dédiée a été développée pour enregistrer les motifs de Fresnel produits par les colonies bactériennes – un élément clé permettant une analyse morphologique non invasive. Les données d’imagerie générées ont constitué la base des analyses ultérieures. 
2. Traitement des données et développement du modèle IA/ML
   Nous avons mis en place un processus d’extraction de caractéristiques morphologiques et texturales numériques permettant de différencier les souches selon leurs motifs. Ensuite, un modèle IA/ML a été conçu pour identifier des dizaines d’espèces bactériennes ou signaler l’absence de correspondance en cas de faible similarité. 
3. Validation et optimisation de la solution
   Le modèle a été testé et a atteint une précision d’identification supérieure à 96 %, validée par un laboratoire indépendant au Royaume-Uni. Le système a été conçu pour s’intégrer facilement dans les procédures microbiologiques de routine. 

• Nous avons mis au point un système très bien accueilli par les équipes de laboratoire du client. Il a atteint une précision d’identification supérieure à 96 %, confirmée par un laboratoire certifié. 
• Le temps d’analyse a été réduit de 7 jours à un maximum de 24 heures. Le système permet l’identification simultanée de plusieurs souches bactériennes en un seul test. 
• Les équipements et réactifs utilisés dans la solution sont conformes aux normes de laboratoire, avec un seul composant supplémentaire. Le même échantillon peut également être analysé par d’autres méthodes, ce qui renforce la flexibilité du processus diagnostique. 
• Le développement et la collaboration avec le client se sont déroulés sans accroc et ont été étroitement suivis. Notre équipe a partagé son expertise tout au long du projet, facilitant ainsi le déploiement et l’utilisation future du système.