Ils ont commencé par développer une technique photonique permettant d'immobiliser des bactéries avec de la lumière et pour cela, ils ont imaginé une pince optique sur puce, à cristal photonique.

Ces cristaux photoniques se présentent sous la forme de « nano-tuyaux » de silicium, de section carrée de 300 nm de côté. Dotés de deux miroirs de Bragg, ils constituent des nano-cavités optiques, au centre desquelles l'intensité de la lumière se trouve très fortement concentrée.

Ces boîtes à lumière sont immergées dans une micro-piscine contenant des bactéries animées de mouvements browniens. Quand le laser est injecté dans la nano-cavité, les bactéries se trouvent attirées et s'immobilisent au-dessus d'un cristal photonique, sous l'effet de « forces de gradient » qui tendent à les ramener dans la zone de plus forte intensité lumineuse. Une fois « attrapées », les bactéries continuent cependant de bouger au sein du piège et leurs mouvements, dont l'amplitude est limitée à moins de cent nanomètres, peuvent être observés.

Les chercheurs du consortium ont ainsi montré qu'il est possible de distinguer différentes sortes de bactéries et de déterminer leur gram. Ils veulent désormais sonder la faisabilité d'un test rapide d'antibiorésistance.

Dans cette perspective, ils ont réalisé une expérience modèle dans laquelle les bactéries sont soumises à un stress par chauffage, selon différents protocoles de durée et de température (45, 51 et 70 °C), avant d'être piégées par la lumière.

Ils observent que, suivant l'état de la bactérie, la longueur d'onde de résonance de la nano-cavité se déplace. Cette grandeur est en effet sensible à l'indice de réfraction de la membrane bactérienne qui interagit optiquement avec le champ évanescent, à l'extérieur du cristal photonique.

Comme les changements d'indice sont corrélés au degré de stress thermique, il est possible de trier les bactéries viables et celles qui ne le sont pas. De cette manière, la viabilité bactérienne sous stress est sondée beaucoup plus rapidement (typiquement en moins de 4 heures) qu'avec des méthodes conventionnelles de dénombrement de culture cellulaire (24 h).