Chef(s) de projet: Stephanie Willerth
Problème
Les sources d’eau insalubres sont l’une des principales causes de décès dans les pays en développement.
Environ 1,8 million de décès dans le monde découlent de l’exposition à des agents pathogènes bactériens d’origine hydrique.
Dans les pays en développement, la détection des pathogènes d’origine hydrique nécessite l’envoi des échantillons à des laboratoires disposant d’un équipement coûteux, ce qui prend de 2 à 6 semaines avant d’obtenir les résultats.
Solution
Le projet a cherché à développer un dispositif abordable et de longue durée pour déterminer la qualité de l’eau en utilisant une technologie à base de microsphères.
Le dispositif comprend trois parties : des microsphères libérant le lysozyme pour lyser les bactéries présentes dans un échantillon d’eau; des microsphères qui libèrent des sondes d’ADN pour détecter des bactéries contaminantes; et une zone de détection constituée de nanoparticules d’or.
Dans le dispositif, la zone de détection change de couleur – du bleu au rouge – si des bactéries sont présentes, fournissant un signal visuel facile à percevoir pour indiquer la qualité de l’eau.
Les microsphères permettent facilement une mise à l’échelle à l’étape de la fabrication, et le système élimine la nécessité de recourir à un système de détection coûteux.
Résultat
Le développement réussi d’un prototype fonctionnel pour la détection fiable et à coût abordable de la qualité de l’eau est la principale réalisation du projet.
Cela a comporté le développement de trois composantes :
1) des microsphères qui peuvent libérer progressivement des sondes d’ADN – des microsphères à base de polymères ont été utilisées pour encapsuler des sondes d’ADN de E. Coli (sondes en épingle à cheveux), nécessaires pour la détection de E. coli par un procédé de double émulsion;
2) des microsphères pouvant libérer progressivement le lysozyme bioactif (jusqu’à 28 jours) – lyse cellulaire confirmée en utilisant les microsphères avec E. coli et une trousse de lysage;
3) l’agrégation des nanoparticules d’or, en présence de complexes d’ADN de E. Coli a été confirmée et a démontré un changement de couleur sensible à la concentration.
L’analyse en laboratoire a fourni des preuves de la détection réussie de la qualité de l’eau.
L’équipe prépare actuellement ses résultats en vue de les soumettre à une revue de chimie qui s’intéresse à la durabilité.
Elle travaille également à la rédaction d’une demande de subvention De l’idée à l’innovation, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), afin de transposer le prototype en un dispositif se prêtant à la fabrication de masse, en précisant les concentrations de microsphères requises pour la détection réussie des bactéries, en rendant le processus de fabrication des microsphère plus facilement reproductible par l’utilisation de la microfluidique, et en précisant les limites de détection de l’appareil.
Un financement supplémentaire a été reçu du British Columbia Innovation Council.