Chef(s) de projet: Frédérique Deiss
Problème
Environ 2,2 millions de personnes meurent de diarrhée infectieuse chaque année, et la majorité sont des enfants de moins de cinq ans dans des pays en développement tels que le Kenya et l’Inde.
Environ 88 % des maladies diarrhéiques dans le monde sont attribuables à la contamination de l’eau de consommation par des pathogènes microbiens. La présence d’agents pathogènes (tels que Escherichia coli O157:H7) dans les aliments et l’eau a un impact dévastateur sur la santé mondiale, mais dans les régions éloignées et les pays en développement, le contrôle de la qualité est plus difficile en raison du manque d’infrastructures et d’un piètre dépistage.
Solution
Le projet portait sur la conception d’un dispositif sur papier pour la culture et la détection électrochimique des bactéries présentes dans les aliments et l’eau qui serait utilisé dans les milieux à faibles ressources.
L’équipe a également travaillé en vue de combiner la quantification électrochimique et des capacités de culture bactérienne dans une plateforme entièrement intégrée.
L’utilisation de la spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE) a été étudiée en raison de son potentiel pour la détection sensible et spécifique des bactéries, même dans des échantillons présentant une matrice complexe (comme le lait cru).
L’approche consistait à comparer les caractéristiques électrochimiques des électrodes avant et après l’ajout et la culture des bactéries.
Les dispositifs mis au point sont faciles à fabriquer et à monter et peuvent être incinérés après utilisation pour éviter la contamination.
Résultat
Au cours de la période de la subvention, l’équipe a monté plus de 500 appareils.
Quatre prototypes successifs de dispositifs électrochimiques sur papier ont été conçus, fabriqués, testés en laboratoire et modifiés pour en arriver à une version améliorée.
Le quatrième prototype électrochimique développé a montré de bonnes propriétés électrochimiques, tel que vérifié par les techniques typiquement employées pour la caractérisation dans ce domaine (spectroscopie d’impédance électrochimique et voltamétrie cyclique).
La fabrication des appareils a été effectuée principalement par des élèves du secondaire, démontrant ainsi la facilité de montage par un personnel peu qualifié.
Certains essais sur le terrain avec de l’eau ont été réalisés en Inde, en comparant de l’eau provenant de différentes sources et les conditions prévalant à Mehsampur, Jallowal et Jalandhar, au Punjab.
Les résultats ont démontré que l’utilisation sur le terrain des appareils était pratique et qu’il n’était pas nécessaire d’avoir un incubateur pour la culture de bactéries aux concentrations observées dans l’eau sur le site.
Des connaissances sur le projet ont été largement diffusées dans des présentations à des conférences.