Chef(s) de projet: Udit Parekh
Problème
La mauvaise qualité de l’eau provoque plus de 4 milliards de cas de diarrhée, et plus de 1,5 million de décès d’enfants de moins de 5 ans sont causés par des maladies diarrhéiques chaque année, ce qui en fait la deuxième plus importante cause de mortalité infantile.
Les mauvaises conditions du traitement et de l’infrastructure de livraison de l’eau en Inde augmentent considérablement le risque de contracter une maladie d’origine hydrique.
Solution
Sabio à proposé de développer un nouveau test microbien autonome et rapide de la qualité de l’eau, utilisable sur le terrain.
Alors que les tests actuels peuvent prendre 24 heures ou plus, ce test donnerait des résultats en quelques heures.
L’équipe du projet a été en mesure de concevoir et de fabriquer un dispositif autonome, utilisable sur le terrain pour la préparation des échantillons, (c.-à-d., l’isolement et la concentration des bactéries dans l’eau) pour deux volumes différents (20 et 100 ml).
Elle a également développé un nouveau protocole de traitement par filtre qui réduit sensiblement la fluorescence de fond et mis au point un test pour la détection rapide des bactéries coliformes totales et fécales dans des échantillons d’eau.
L’équipe a réalisé un temps d’exécution de 5 heures pour ce test, par rapport à plus de 24 heures pour les tests par culture, en utilisant des substrats enzymatiques fluorescents. Cela est 10 heures plus rapide que les tests de fluorescence à macroéchelle ou colorimétriques actuellement disponibles.
Résultat
Deux versions du nouveau dispositif d’isolement et de concentration microbienne ont été conçus et prototypés pour convenir à une utilisation sur le terrain pour tester la qualité de l’eau.
Des demandes de brevet en Inde et en vertu du TCB ont également été déposées pour ce dispositif.
L’équipe a mis au point des réactifs pour marquer spécifiquement par fluorescence les coliformes et les cellules de E. coli en utilisant un agent de blocage pour empêcher la liaison des substrats fluorescents et des marqueurs à des cellules non spécifiques extérieures. Un système compact d’imagerie à fluorescence fonctionnant à pile pour la détection de ces cellules marquées par fluorescence a également été développé.
Un algorithme a aussi été développé pour différencier les microcolonies fluorescentes des autres matières fluorescentes en utilisant des descripteurs de couleur et de forme, combinés à une classification de textures par apprentissage statistique.
L’objectif est de terminer la conception et le développement pour en faire un produit complet, prêt à la mise en marché. Ce processus comportera l’optimisation de la conception de l’appareil et du système d’imagerie, tout en s’assurant que les réactifs peuvent être fabriqués en respectant des cibles de coût.
Le système optimisé sera validé en fonction de paramètres externes, notamment dans des conditions de terrain.
L’équipe du projet prévoit déployer le projet à plus grande échelle en présentant à Grands Défis Canada une demande de financement de déploiement à l’échelle.