Les maladies d'origine alimentaire et hydrique sont une préoccupation commune dans le monde. Chaque année, des centaines de millions d'eau, les échantillons de boissons et d'aliments doivent être testés pour détecter les bactéries nocives.

Des agents pathogènes tels que Legionella, Pseudomonas, Giardia/Cryptosporidium, Salmonelle, Campylobacter et E. coli pathogènes sont des causes majeures de maladies humaines, qui entraînent également des pertes économiques importantes. Cependant, les tests basés sur la culture de référence actuels peuvent prendre plusieurs jours à deux semaines pour obtenir un résultat, entraînant des retards de traitement coûteux.

Le projet Horizon 2020 CellCount, financé par l'UE, a relevé ces défis en développant une plate-forme révolutionnaire pour les tests microbiologiques comprenant un instrument et des kits de détection jetables. Elle repose sur deux grands principes :la séparation immunomagnétique (SMI) pour isoler et concentrer les cellules pathogènes, et la cytométrie en flux (FCM) pour la détection et le comptage.

L'instrument CellCount est un appareil de paillasse automatisé à opération en une étape, permettant des analyses mobiles sur site et des résultats rapides menant à des contre-mesures efficaces. "CellCount offre un temps de résultat inférieur à une heure, ainsi qu'une résolution et une précision améliorées, avec des exigences de formation des opérateurs plus faibles et une utilisation facile, en raison de sa portabilité, " déclare le coordinateur du projet, le Dr Hans-Anton Keserue.

Détection rapide

La méthode IMS lie les particules magnétiques à la surface des organismes cibles et les sépare de la flore concurrente en appliquant un champ magnétique externe. Les éléments de base de l'IMS comprennent les réactifs de test de détection rapide (anticorps et nanoparticules magnétiques) pour des agents pathogènes spécifiques, les cartouches microfluidiques (qui contiennent un laboratoire sur puce) pour la séparation, et l'instrument pour automatiser le processus.

Les anticorps d'un agent pathogène spécifique sont liés à des nanoparticules magnétiques et contenus dans le test de détection rapide. Les cellules sont en outre colorées avec des marqueurs fluorescents pour indiquer leur présence et leur viabilité. Le Dr Keserue affirme :« L'analyse de l'échantillon au niveau de la cellule unique et la distinction des cellules viables des cellules mortes, met le système de test de CellCount en mesure de devenir la nouvelle référence en matière de détection des agents pathogènes et de contrôle qualité. »

Un échantillon d'eau ou d'aliment prétraité et les réactifs du test de détection rapide sont mélangés, entraînant le marquage magnétique des organismes cibles. "La cartouche microfluidique IMS est conçue pour être manipulée comme une plaque à puits commune et donc, l'échantillon est directement pipeté dans le puits correspondant de la cartouche. La cartouche est ensuite insérée dans l'instrument où l'IMS est conduit en conduisant les solutions à travers les canaux microfluidiques, en appliquant un champ magnétique statique externe, " explique le Dr Keserue.

Facile à utiliser

Les cartouches microfluidiques sont conçues pour être des consommables à usage unique comme les plaques à puits standard, ainsi CellCount comprend un module FCM adapté à l'usage qui fonctionne avec des cartouches à usage unique. « Cela se traduit par une simplification radicale de la manipulation des échantillons, De plus, l'instrument est presque sans entretien. D'où, La détection de cellule unique FCM offre une rapidité, des données fiables et hautement résolues, " conclut le Dr Keserue.

CellCount sera d'une valeur inestimable dans les domaines où la sécurité de l'eau est essentielle - hôpitaux, fabricants de purification d'eau, les usines de traitement des eaux usées ainsi que les fabricants d'eau en bouteille, hôtels, navires de croisière et exploitants de tours de refroidissement. Par ailleurs, le test CellCount rapide et économique aidera l'UE à devenir un leader des technologies de surveillance de la contamination microbiologique de l'eau, boissons et nourriture.