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ATP-métrie

Pourquoi parle-t-on de générations d’ATP-métrie ?

Test ATP pour eau potable pour la quantification des bactéries

L’ATP-métrie

Pourquoi parle-t-on de générations d’ATP-métrie ?

 

L’ATP-métrie, technique de terrain ne nécessitant pas de compétences particulières, existe depuis les années 80. Elle donne une estimation de la qualité microbiologique d’un échantillon d’eau. L’ATP-métrie mesure la flore totale en moins de 2 minutes. D’abord qualitative, puis quantitative cette technique n’a cessé d’évoluer dans le temps. Avec chaque évolution, l’ATP-métrie a gagné en fiabilité, reproductibilité et pertinence.

1ère génération
Kit 1ère génération

L’ATP-métrie qualitative, de 1ère génération, existe depuis les années 1980. Très simple, cette technique se présente généralement sous la forme d’un « stylo » intégrant un coton-tige ou des ailettes pour le prélèvement, et le réactif de mesure dans la partie haute. La mesure de bioluminescence ne prend que quelques secondes et se fait à l’aide d’un luminomètre qui donne le résultat en RLU.

2ème génération

L’ATP-métrie 2ème génération intègre la calibration de la mesure par l’utilisation d’un standard externe. Le résultat est alors quantitatif en pg d’ATP/ml. Une étape de filtration est souvent présente pour concentrer l’échantillon. Cela entraîne plusieurs effets positifs : augmentation de la sensibilité, représentativité du prélèvement, et élimination de l’ATP libre. Cependant, ces kits demandent souvent une étape de dilution de l’échantillon ce qui engendre une baisse de sensibilité importante.

3ème génération
Kit test ATP pour eau potable - ATPmétrie GL Biocontrol

L’ATP-métrie 3ème génération utilise un standard interne. Ainsi,toutes les contraintes environnementales agissant sur l’enzyme pour chaque échantillon (température, pH, teneur en sel, inhibiteurs…) sont prises en compte. Cette évolution rend l’ATP-métrie quantitative plus robuste et plus sensible. En effet, l’étape de dilution est supprimée. Par ailleurs, l’utilisation de compte-gouttes simplifie la manipulation.

4ème génération

Le principal défaut restant de l’ATP-métrie restait la conservation au frais des réactifs. Cette dernière évolution utilise la technique de lyophilisation. Désormais, le kit peut être conservé à température ambiante et reste stable sur de longues périodes. Et cela en conservant toutes les qualités de l’ATP-métrie quantitative de 3ème génération !

GL Biocontrol propose deux kits d’ATP-métrie de dernière génération pour l’analyse de vos eaux. Choisissez votre application !

ATP-métrie vs culture

Comment réaliser une comparaison ATP-métrie / culture pertinente ?

L’ATP-métrie et la culture de bactérie sur milieu gélosé sont deux techniques totalement distinctes et donc difficiles à comparer. Alors que la culture mesure seulement les bactéries cultivables, c’est-à-dire celles capables de se multiplier sur un milieu donné, l’ATP-métrie mesure la quantité d’ATP présente dans un échantillon. Cette molécule est produite et présente chez toutes les bactéries vivantes.  Ainsi, l’ATP-métrie mesure l’ensemble des bactéries, qu’elles soient cultivables ou non-cultivables. 

Toutefois, lorsque l’on doit valider une nouvelle technique, il est normal de vouloir la comparer à la méthode utilisée classiquement. Pour éviter d’introduire des biais dans l’analyse des résultats, nous vous donnons quelques conseils à respecter.

Des conseils généraux, non limités à ces deux techniques

 

  • Être conscient de ce que chaque technologie mesure : l’ATP-métrie mesure l’ATP, et donc indirectement les bactéries totales, alors que la culture mesure uniquement les bactéries cultivables.
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  • Chaque technologie a ses limites. Pour remonter à la quantité de bactéries dans l’échantillon, l’ATP-métrie utilise une convention définie (1 pg ATP ≈ 1 000 bactéries). La culture quant à elle ne voit pas les VBNC (bactéries viables mais non cultivables). D’après la bibliographie, seules 0,01 à 1% des bactéries cultivent sur les HPC. De plus, la culture bactérienne est limitée par le choix du milieu de culture, la température et le temps d’incubation.
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  • Il est nécessaire de travailler sur de larges gammes de concentration, c’est-à-dire sur plusieurs LOG.
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  • Les mesures doivent être réalisées au minimum 3 fois pour avoir une valeur significative pour chaque méthode.
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  • Les échantillons doivent être traités de la même façon, quel que soit la méthode d’analyse. Une des erreurs les plus courantes que nous rencontrons est de conserver l’échantillon en bouteille de thiosulfate pour les analyses en culture et en pot rouge sans thiosulfate pour les analyses en ATP. Dans le premier cas, l’action des biocides sera bloquée tandis que dans le second, l’agent biocide continuera d’agir, éliminant la biomasse. La comparaison entre les deux méthodes est alors faussée. Il est donc nécessaire de réaliser les différentes analyses sur le même flacon de prélèvement. De même, si une dilution de l’échantillon est nécessaire, elle doit être réalisée dans de l’eau stérile ou dans du sérum physiologique pour les deux méthodes.
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  • Dernier point et pas des moindre, il est nécessaire d’avoir un regard critique sur les résultats. Il faut être capable d’identifier un résultat semblant aberrant pour pouvoir l’écarter ou le confirmer.

Des conseils spécifiques à la comparaison ATP-métrie / Culture HPC

En plus de tous ces conseils, qui ne sont pas limités à la comparaison ATP-métrie / culture, quelques points sont inhérents à ces deux technologies :

  • Les milieux de culture liquides faussent les résultats ATP. En effet, on y retrouve une très grande quantité d’ATP libre et d’inhibiteurs notamment. Pour éviter ces biais, diluez les échantillons dans de l’eau ou rincer la membrane de filtration.
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  • Les pré-cultures ne sont pas représentatives de l’échantillon réel. Les bactéries sont préparées pour la culture et une plus grande proportion cultive sur les HPC. Il est important de valider la comparaison sur des échantillons réels à écosystème complexe.
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  • Même si l’ATP-métrie a un seuil de sensibilité très bas, elle ne peut pas voir la stérilité.

DES ARTICLES DISPONIBLES EN LIGNE

Plusieurs comparaisons ATP-métrie quantitative / culture ont été publiées ces dernières années :

Comment réduire les coûts de non-qualité en galvanoplastie ?

COMMENT REDUIRE LES COUTS DE NON-QUALITE EN GALVANOPLASTIE ?

Le développement de microorganismes dans les bains de traitement de surface (bains de dépose, de rinçage…) est à l’origine de défauts sur les pièces à traiter. Ce type de contamination entraîne des coûts de non-qualité conséquents et des arrêts de production.

Aujourd’hui, très peu d’exploitants ont mis en place des procédures de suivi du développement microbien. Les mesures de prévention sont généralement réalisées « à l’aveugle » à fréquence définie arbitrairement et sans suivi concret. Afin de pallier ces problèmes, GL Biocontrol a élaboré une démarche en trois étapes. Elle a été éprouvée au sein de sociétés horlogères et de sociétés spécialisées dans le traitement de surfaces. Retour sur un process innovant.

Contamination microbienne, un problème mal connu

Lors de la mise en route d’une nouvelle installation, le réseau d’eau est généralement bien réfléchi : les conduites sont neuves, sans aspérité, et les procédures d’entretien sont correctement mises en place. Tout est là pour garantir une production de qualité.

Cependant, avec le temps, on observe des dérives du système. Plusieurs problèmes peuvent apparaître :

  • Des modifications du réseau entraînant la création de bras morts.

  • La sélection de quelques bactéries suite à un même traitement. En effet, la prévention repose souvent sur l’utilisation de biocides tel que l’isothiazolone, seul biocide compatible avec les procédures de traitement des surfaces. Avec le temps, ce traitement unique peut mener à la sélection d’une flore résistante.

  • Une stratégie de nettoyage et désinfection curative non adaptée. Le temps de contact est souvent trop court et/ou la concentration en biocide est trop faible, entraînant une inefficacité des biocides.

  • L’apparition de zones corrodées ou entartrées dans les canalisations et les bacs, favorisant l’accroche des microorganismes et le développement de biofilm.

  • Une turbidité élevée, souvent liée au recyclage de l’eau en boucle, qui réduit la performance des UV.

Tous ces facteurs favorisent le développement microbiologique dans le réseau d’eau et dans les bains de traitement.

Cette contamination microbienne a un impact négatif sur la qualité des pièces produites. D’ailleurs, la sanction financière est double pour l’industriel avec des coûts liés aux défauts de production (rappel ou refus de lots) et des arrêts de production pour effectuer les procédures de nettoyage et désinfection adéquates. Sans compter les dégâts sur l’image de marque…

Les acteurs de la galvanoplastie doivent garantir une bonne qualité microbiologique des bains où vont être plongées les pièces tout en maîtrisant les coûts liés à leur entretien.

Une démarche en trois étapes

Chez GL Biocontrol, nous avons développé une démarche méthodique dans le but de sécuriser le process de fabrication. Cette solution, organisée en trois étapes, répond aux besoins des industriels et optimise les actions correctives.

Identifier…

La première étape consiste à réaliser une cartographie des circuits afin d’identifier en temps réel les zones sous contrôle ou en dérive biologique. Cet examen met en évidence les éléments de réseau entraînant une production de biomasse. Afin d’être réactifs, nous utilisons une méthode de mesure de la flore totale donnant un résultat instantané directement sur le terrain : l’ATPmétrie quantitative. Cette approche permet en plus de s’affranchir des contraintes de délais inhérents à la culture. La boucle de production d’eau, les bains de traitement ainsi que les surfaces doivent être analysées.

La cartographie identifie les points critiques du process de fabrication. Dès lors, l’exploitant peut mettre en place des actions correctives pour améliorer la qualité microbiologique des circuits.

…Évaluer…

Ensuite, ces actions correctives sont suivies et entrent dans une démarche d’évaluation. Par exemple, les différentes phases d’une procédure de traitement (nettoyage et désinfection) sont évaluées et optimisées en temps réel. L’objectif de cette seconde étape est d’adapter exactement le traitement à l’écosystème rencontré afin d’assurer une efficacité optimale. On limite ainsi la prolifération microbienne et le développement de biofilm dans le temps.

…Surveiller

Enfin, la troisième et dernière étape consiste à surveiller dans le temps l’évolution de la qualité microbiologique de la ligne de production. Un autocontrôle des circuits d’eau, des bains d’électrodéposition et de rinçage est possible par ATPmétrie. Les techniciens de maintenance réalisent eux-mêmes les prélèvements et font les analyses à fréquence régulière. Mettre en place une biosurveillance permet de contrôler l’activité microbiologique des installations en temps réel. Ainsi, il est possible de réagir immédiatement en cas de dérive. L’exploitant met en place les actions correctives au plus tôt, limitant les non-conformités sur les pièces traitées. Par ailleurs, l’utilisation d’un indicateur permet de déclencher des procédures de nettoyage et désinfection que lorsque cela est nécessaire.

Accompagnement et suivi

GL Biocontrol propose une prestation complète d’expertise du réseau d’eau et des bains de traitement, et fournit l’ensemble des réactifs, consommables et appareil de mesure nécessaires au contrôle de la qualité microbiologique des circuits. Par ailleurs, l’offre comprend un accompagnement assuré par nos experts pour garantir une bonne mise en œuvre du système : manipulation, définition des limites de surveillance, choix des actions correctives à mettre en œuvre en cas de dérive de l’indicateur…

En résumé…

La démarche DIADEM comporte de nombreux avantages pour les unités de traitement des surfaces. L’optimisation de la qualité des eaux et des bains la mise en place de la surveillance autonome des microorganismes par ATPmétrie permet :

  • une réduction des coûts de production (diminution des arrêts de production, des quantités de produits de traitement injectés, des fréquences des opérations de C.I.P.)
  • une baisse des coûts de non-qualité liés à la présence de défauts visuels sur les pièces traitées par galvanoplastie.

Pour plus d’informations : 

CONTACTEZ-NOUS

Test ATP : comparaison de kits d’ATP-métrie

Test ATP, analyse microbiologique des bactéries

L’ATP-métrie quantitative vs l’ATP-métrie de 1ère génération


Vous avez besoin de contrôler la qualité microbiologique de votre eau ? Une mesure instantanée, ultra-rapide, facile à utiliser, sensible, précise, robuste… c’est possible.
L’ATPmétrie a fait ses preuves comme méthode de choix pour mesurer de façon instantanée la quantité de bactéries présentes dans un échantillon.
Cependant, tous les tests ATP n’offrent pas des performances équivalentes. 

Cette étude a pour but de comparer différents kits d’ATPmétrie pour la mesure des microorganismes dans les eaux. L’ATPmétrie est une méthode d’analyse très rapide s’utilisant directement sur le terrain et donnant le résultat en moins de 2 minutes. Ainsi, cet outil offre à l’utilisateur une réactivité immédiate.

Le kit DENDRIDIAG®, ATPmétrie de seconde génération intégrant une concentration de l’échantillon et une calibration interne, est comparé à plusieurs kits d’ATPmétrie de première génération (format stylo) :

    • AquaSnap® de la société Hygiena
    • Clean-TraceTM de la société 3M
    • AccuPoint® de la société Neogen
    • LIGHTNING MVP ICON® de la société Biocontrol Systems
Test ATP - comparaison de kits d'ATPmétrie

Les kits comprennent systématiquement le système de prélèvement, les réactifs d’analyse et le luminomètre associé pour réaliser la mesure.

Ces différents tests ATP sont évalués selon plusieurs critères :

    • Linéarité : donne le domaine de mesure de chaque kit
    • Répétabilité : dispersion des résultats pour un même utilisateur sur un même échantillon
    • Sensibilité : recherche de trace de contamination dans une eau stérile
    • Robustesse : influence de l’environnement sur la mesure

Quelle est la plage de linéarité de mon kit ?

L’analyse de la linéarité permet d’étudier la domaine de mesure de chaque kit. Pour cela, une solution d’ATP est diluée dans de l’eau stérile. Chaque solution est mesurée trois fois avec chaque méthode. Cette étude s’affranchie de l’efficacité de lyse de chacun des systèmes.

« Plus la courbe est droite, plus la linéarité est bonne. »

Bonnes performances
Les kits DENDRIDIAG, Clean-Trace et AccuPoint sont linéaires sur une plage de mesure allant de 0 à 4,00 LOG de picogramme d’ATP par ml.

Performances moyennes
MVP ICON et AquaSnap sont saturés au-dessus de 3,00 LOG d’ATP, et on observe un fléchissement de la courbe dès 2,00 LOG d’ATP. La plage de linéarité est limitée. En d’autres termes, au-dessus de 100-1000 pg/ml, ces deux kits ne fourniront plus des résultats corrects.

Le résultat change-t-il si la mesure est effectuée plusieurs fois par un même opérateur ?

L’analyse de la dispersion des mesures permet d’étudier la répétabilité de chacun des kits. En d’autres termes, on regarde les variations sur le résultat obtenu alors que la mesure est faite par un même opérateur sur un même échantillon.

« Plus les variations sont faibles, plus la mesure est fiable. »

La dispersion est mesurée via le coefficient de variation (CV) qui doit être le plus petit possible.

Bonnes performances
DENDRIDIAG® : CV moyen = 8%

Performances moyennes
Clean-Trace
: CV moyen = 33%
MVP ICON : CV moyen = 16%

Performances faibles
AquaSnap
: CV moyen = 90%
Accupoint : CV moyen = 70%

Les kits d’ATPmétrie de première génération, au format stylo, analysent l’eau à partir d’un échantillon d’environ 100 µl seulement. Le volume de prélèvement varie de 80 à 160 µl suivant la manière de prélever. De plus, avec un volume aussi faible, il est difficile d’avoir un échantillon représentatif du milieu contrôlé. De ce fait, les variations de résultats sont très fortes sur un même échantillon.

C’est la filtration qui permet au test ATP DENDRIDIAG® d’être si performant. En concentrant un volume d’eau de 10 ml à 1 litre, l’analyse est représentative. Ainsi, les variations liées à l’hétérogénéité de l’eau analysée sont fortement limitées.

Sensibilité – Recherche de trace de contamination

Le but est ici de comparer la sensibilité de chaque kit d’ATPmétrie. Pour cela, on va chercher le plus petit volume d’eau usée pouvant être détecté dans un 1 litre d’eau stérile.

Quel volume d’eau usée peut-on détecter dans 1 litre d’eau stérile ?

Bonnes performances
DENDRIDIAG : détection de 10 µl d’eau usée dans 1 litre d’eau pure.

Performances moyennes
AquaSnap et Clean-Trace
 : détection de 1 ml d’eau usée dans 1 litre d’eau pure.

Performances faibles
AccuPoint
: détection de 10 ml d’eau usée dans 1 litre d’eau pure.
MVP ICON : détection de 100 ml d’eau usée dans 1 litre d’eau pure.

La recherche de trace de contamination nécessite d’avoir une grande sensibilité. Le kit DENDRIDIAG® dispose alors d’un énorme avantage : la filtration de l’échantillon en amont de la mesure. En effet, pour ce kit, on procède à la concentration des bactéries sur un filtre. La filtration permet de gagner très facilement en sensibilité sans allonger le temps de manipulation. Vous pouvez ainsi gagner un facteur 100 par rapport aux meilleurs kits d’ATPmétrie de première génération.

Mes résultats sont-ils affectés par des facteurs environnementaux (température, pH…) ?

Lors d’analyses, la qualité de l’échantillon varie constamment. Une eau chaude sanitaire ne sera évidemment pas à la même température qu’une eau potable, ou qu’une eau de TAR en été ou en hiver… Également, le pH de l’échantillon analysé peut être très variable. Il en va de même pour de nombreux autres paramètres comme la présence de sels.

Pour cette étude, nous avons choisi de faire varier la température et le pH d’une eau de surface. L’eau est ensuite analysée 3 fois avec chaque kit et les variations de mesure sont évaluées. L’analyse de la robustesse permet d’évaluer la capacité d’un système à maintenir ses performances lors de modifications contrôlées des conditions d’utilisation.

« Moins il y a de variations, plus les résultats sont fiables. »

Conditions testées : 22°C – pH8 ; 60°C – pH8 ; 4°C – pH8 ; 22°C – pH4 ; 22°C – pH10

Les variations sont mesurées par le coefficient de variation (CV) qui doit être le plus petit possible.

Bonnes performances
DENDRIDIAG : CV = 6%

Performances moyennes
AquaSnap
: CV = 58%
Clean-Trace : CV = 64%

Performances faibles
MVP ICON :
CV = 109%
Accupoint : CV = 133%

En termes de robustesse, le test ATP DENDRIDIAG® est largement plus performant que les autres kits grâce à la standardisation interne. Cette calibration permet de prendre en compte les facteurs environnementaux. En effet, tous les kits d’ATPmétrie utilisent une enzyme : la luciférase. Celle-ci est sensible à l’environnement (température, pH, présence d’inhibiteurs ou activateurs…). Par exemple, si l’eau prélevée est très froide, l’enzyme n’aura pas une activité optimale et le résultat obtenu sera inférieur à la réalité. Il est alors courant d’avoir des faux négatifs.

L’ajout d’une quantité connue d’ATP dans chaque échantillon permet de prendre en compte ces facteurs environnementaux. Le résultat rendu est alors beaucoup plus fiable.

CONCLUSION

Comparaison ATPmétrie

Le kit DENDRIDIAG®, test ATP de seconde génération, se démarque réellement des kits de première génération. En effet, il possède 2 avantages essentiels :

  • la filtration : elle permet de concentrer les micro-organismes de l’échantillon afin d’atteindre des niveaux de sensibilité très faibles. Ainsi, il est possible de mesurer la qualité microbiologique des eaux potables et des eaux ultra-pures. Jusqu’à 10 µl d’eaux usées peuvent être détectées dans 1 litre d’eau stérile.
  • la calibration interne : après chaque mesure, l’utilisateur ajoute une quantité connue d’ATP, ce qui permet de standardiser la mesure. De ce fait, les facteurs environnementaux sont pris en compte. La mesure n’est pas affectée par la température, le pH ou la teneur en sels par exemple. Cette calibration interne permet d’éviter considérablement les faux négatifs. Par ailleurs, elle rend possible la comparaison des résultats dans le temps, dans l’espace et pour des appareils de mesure différents.
Pour connaitre en 2 minutes la qualité microbiologique de votre eau : 
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