Mesure de l'atténuation de la lumière à travers un échantillon, généralement rapportée comme absorbance à une longueur d'onde donnée ou comme valeur de turbidité (par exemple OD600), utilisée comme indicateur de la concentration en particules ou en cellules dans une plage linéaire appropriée.

Principe

L'atténuation lumineuse dans les solutions suit la loi de Beer–Lambert pour des absorbeurs homogènes et est influencée par la diffusion pour des suspensions particulaires ; l'OD mesurée combine absorption et diffusion et n'est proportionnelle à la concentration en particules que dans une plage déterminée empiriquement.

Démonstration

Enregistrer l'absorbance à 600 nm d'une culture bactérienne au spectrophotomètre ; établir une courbe d'étalonnage reliant OD600 à la concentration cellulaire (cellules·mL⁻¹) ou à la biomasse dans la linéarité de l'instrument, et réaliser des dilutions pour rester dans cette plage.

Mauvaise application

Utiliser des lectures d'OD hors de la plage linéaire, comparer des OD entre espèces de tailles cellulaires différentes sans étalonnage, ou assimiler l'OD à la viabilité cellulaire ou à la concentration en protéines sans validation.

Conséquence

Utilisée avec étalonnage et conscience de ses limites, l'OD fournit une estimation rapide et non destructive de la croissance d'une culture, permettant de programmer induction, récolte ou étapes de dilution et de suivre approximativement la biomasse.

Inversion

Transparence optique ou faible OD : absence de matière particulaire ou de pigments conduisant à une atténuation négligeable ; inversement, OD très élevée où la lecture sature et ne renseigne plus sur la concentration.

Limite

L'OD est une mesure optique physique ; elle ne mesure pas directement la viabilité, le nombre de cellules sans étalonnage, ni des concentrations moléculaires spécifiques, et est affectée par pigments, bulles, longueur de trajet et géométrie de l'instrument.

Tension sémantique

Tension entre interpréter l'OD comme « absorbance » (chromophores moléculaires) et comme « turbidité » (diffusion par particules) : une même valeur d'OD peut avoir des causes et implications différentes selon la composition de l'échantillon.

Synthèse

La densité optique est une lecture instrumentale de l'atténuation lumineuse d'un échantillon qui, avec la longueur d'onde, la longueur de trajet et l'étalonnage précisés, sert de proxy pratique pour la concentration en particules ou cellules mais doit être interprétée en tenant compte de la diffusion, des pigments et des limites instrumentales.