Chef(s) de projet: John Davis
Problème
Les diagnostics de maladies qui requièrent la microscopie ou la culture de cellules ne sont pas l’idéal pour les cliniques de soins de santé en milieu rural, où les gens marchent souvent sur de longues distances et doivent retourner à la maison rapidement.
Il est nécessaire de développer des outils qui permettraient un diagnostic instantané basé sur une simple analyse non invasive de l’haleine.
De tels outils de diagnostic permettraient aux professionnels de la santé pratiquant dans les cliniques rurales des pays à revenu faible ou intermédiaire de pouvoir choisir le meilleur traitement, plutôt que de faire un diagnostic rapide ou facile par crainte que le patient quitte la clinique et ne revienne pas.
Solution
Le projet visait à développer un prototype de système manuel d’analyse d’haleine pour les composés organiques volatils (COV) similaire à l’alcootest utilisé pour détecter la consommation d’alcool.
Cet analyseur d’haleine serait sensible à de nombreux composés organiques volatils et produirait des réponses différentes pour différentes molécules.
Le patient soufflerait dans le dispositif manuel, qui analyserait l’haleine et déterminerait quels biomarqueurs de COV sont présents et en quelles quantités.
L’équipe s’est efforcée d’identifier et de développer les différentes composantes nécessaires pour mettre au point un prototype fonctionnel d’un système manuel d’analyse d’haleine pour les COV.
La spectroscopie photothermique fournit une empreinte spectroscopique de la molécule, ce qu’on ne peut obtenir en utilisant seulement l’adsorption/désorption de masse. Cette approche a été utilisée pour identifier les COV sur des nanochaînes qui ont été fonctionnalisées pour capter de petites molécules cibles.
Résultat
L’équipe essaie maintenant de combiner les nanochaînes fonctionnalisées à la spectroscopie photothermique.
Elle a démontré que des quantités à l’échelle du femtogramme de la molécule explosive 1,3,5-trinitroperhydro-1,3,5-triazine (RDX) pourraient être détectées en combinant la spectroscopie photothermique nanomécanique et la désorption de masse.
La mesure, basée sur la mesure thermomécanique de nanochaînes de nitrure de silicium, représente la résolution de masse la plus élevé jamais démontrée par spectroscopie photothermique nanomécanique.
L’équipe a également montré que la répartition particulière de la masse déposée sur la surface d’un résonateur nanomécanique peut être estimée en suivant l’évolution des fréquences de résonance de l’appareil au cours du procédé de désorption. Ce système de détection est rapide, sans marquage et compatible avec l’analyse moléculaire parallélisée de cibles multicomposantes.
L’équipe a également travaillé à la miniaturisation du dispositif.
Bien que l’équipe ait été incapable de développer un prototype au cours de la période de subvention, elle a reçu des fonds supplémentaires du gouvernement provincial par le biais de la chaire AITF iCORE, et elle a aussi reçu des fonds du AIHS CRIO afin de poursuivre ce projet.