Chef(s) de projet: Vitali Borisenko
Problème
Le cryptosporidium est un agent pathogène d’origine hydrique qui provoque une diarrhée grave pouvant être mortelle pour les enfants et les personnes immunodéprimées. Les méthodes actuelles de détection du cryptosporidium demandent beaucoup de temps et coûtent cher et exigent souvent une culture cellulaire.
À l’heure actuelle, il n’y a pas de surveillance ni de tests réguliers du cryptosporidium dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI), et il n’existe aucun outil d’analyse simple.
Solution
L’équipe du projet a visé à développer et à valider un système de biocapteurs du cryptosporidium capable de quantifier une faible présence du micro-organisme.
L’approche innovante nécessite la conception et l’optimisation de la chambre de concentration de l’échantillon afin de permettre la collecte de tous les microbes de l’échantillon d’eau analysé, et le développement d’un nouvel élément de détection capable de reconnaître le micro-organisme cryptosporidium parmi une variété d’autres microbes.
Ces deux éléments seront intégrés dans un système complet en utilisant un élément de propriété exclusive, qui permet la transcription rapide des parasites piégés en un signal de sortie lisible.
À ce jour, les activités menées comprennent :
· la conception et la fabrication de la chambre de concentration;
· l’essai de la chambre de concentration en utilisant une concentration élevée d’une souche non nocive d’E. coli;
· la conception modifiée et la fabrication d’une chambre de concentration capable de concentrer 10+ litres d’eau;
· l’essai du détecteur optique en utilisant un anticorps marqué par fluorescence pour de faibles concentrations d’E. coli;
· la conception et la fabrication d’une puce miniature pour la surveillance des bactéries, en utilisant la diffraction optique incorporée à un compartiment microfluidique.
La chambre de concentration en deux étapes et le système de tri cellulaire microfluidique combinés qui sont utilisés pour le pré-dépistage des agents pathogènes sont des résultats clés requis pour faire la démonstration de principe que les micro-organismes à concentration naturellement faible dans les sources d’eau peuvent être détectés en quelques heures plutôt que de nécessiter une culture cellulaire qui demande des jours.
L’équipe du projet a également présenté une série de séances de sensibilisation sur les maladies diarrhéiques d’origine hydrique aux Philippines qui ont permis de fournir de l’information sur l’importance de la détection des microbes causant la diarrhée dans les sources d’eau locales utilisées pour la consommation. Ces discussions ont impliqué des médecins, des responsables locaux de la santé, des enseignants et des étudiants, qui ont été avisés de ne pas consommer de l’eau contaminée et instruits sur l’importance d’une ébullition intense pour tuer les microbes.
Résultat
L’équipe a démontré que les bactéries E. coli présentes dans un échantillon de 200 ml d’eau peuvent être concentrées jusqu’à 1 ml et détectées et identifiées en utilisant un anticorps marqué par fluorescence. Cependant, des expériences ont montré que la capacité de filtration de la chambre de concentration ne suffit pas pour les volumes d’eau supérieurs à 1 litre.
L’équipe du projet croit fermement que le niveau pertinent de microbes peut être détecté en quelques heures en utilisant cette technologie.
Lorsque le prototype de dispositif sera terminé, une validation sur le terrain sera effectuée à Toronto et aux Philippines, dans le district de gestion de l’eau de Puerto Princesa.
L’équipe complètera l’intégration des composantes dans une plateforme unifiée et se concentrera sur la commercialisation de l’appareil.
L’équipe a l’intention de présenter une demande de financement de déploiement à l’échelle (DAE) une fois que la validation sera terminée.