Le projet CYTO-WATER, financé par l'UE, a développé un système d'analyse sur site innovant capable de détecter rapidement différents micro-organismes dans l'eau.

Le processus analytique, qui ne prend pas plus de deux heures, a été validé pour la détection des micro-organismes Legionella et Escherichia coli mais peut facilement être adapté pour détecter d'autres micro-organismes. Une détection rapide signifie que des mesures décisives peuvent être prises ; un élément crucial pour s'assurer que toute épidémie potentielle de maladie est contenue.

« Les maladies infectieuses causées par des micro-organismes sont le risque pour la santé le plus courant et le plus répandu associé à l'eau, boire et se baigner, " précise le directeur technique du projet, Dr Vicente Catalan, de Labaqua en Espagne.

« La réduction du risque de maladies d'origine hydrique améliorera la réputation et la compétitivité des entreprises telles que les sociétés de distribution d'eau, hôtels, les industries agroalimentaires et les usines chimiques."

Résultats rapides

La nouvelle plateforme fonctionne en concentrant automatiquement un échantillon d'eau, l'étiquetage automatique de chaque micro-organisme à l'étude également. A l'aide d'un cytomètre à image de fluorescence, chaque micro-organisme marqué spécifique dans l'échantillon est détecté et compté. "Ce cytomètre d'imagerie est comme une sorte de microscope sans lentille qui identifie la présence d'un micro-organisme en fonction de la fluorescence émise, " explique le Dr Catalan.

L'un des principaux avantages du système est qu'il peut être mis en œuvre sur site, évitant le besoin d'envoyer des échantillons au laboratoire et d'avoir à attendre des jours pour les résultats. Dans le cas de Legionella, les méthodes traditionnelles basées sur l'isolement des cultures peuvent prendre jusqu'à 12 jours, tandis que la plateforme CYTO-WATER (Cytomètre à image intégré et portable pour une réponse rapide aux Legionella et Escherichia coli dans les eaux industrielles et environnementales) fournit des résultats concluants en seulement deux heures. « C'est un avantage disruptif dans le diagnostic rapide des menaces de qualité sur les eaux environnementales et industrielles, " dit le Dr Catalan.

Un autre avantage est que chacun des trois modules impliqués dans l'échantillonnage, l'étiquetage et le comptage des agents pathogènes peuvent être vendus individuellement, l'ouverture d'un marché potentiellement beaucoup plus large. Le module d'étiquetage automatique par exemple pourrait être adapté au flux de travail des laboratoires de différents secteurs tels que les hôpitaux et les universités.

« CYTO-WATER est une plateforme universelle avec des applications pour tout micro-organisme d'origine hydrique, " souligne le Dr Catalan. Il y a un énorme potentiel ici, de la surveillance de Pseudomonas et de Mycobacterium dans les établissements hospitaliers à la détection de la détérioration et des agents pathogènes dans les usines d'aliments et de boissons."

Spécifications élevées

Pour arriver à ce point, l'équipe du projet CYTO-WATER a dû surmonter avec succès un certain nombre de défis techniques clés. Par exemple, les échantillons d'eau doivent être concentrés afin d'améliorer la détection des agents pathogènes, et le cytomètre d'imagerie doit être suffisamment sensible et robuste pour répondre à des normes réglementaires strictes. Différents modules de la plateforme ont été adaptés et validés individuellement pour s'assurer qu'ils répondent aux spécifications du marché. "Un autre défi était d'intégrer les technologies impliquées dans la concentration, marquage et détection de pathogènes au sein d'un système analytique miniaturisé, " ajoute le Dr Catalan.

Les performances opérationnelles en conditions réelles ont ensuite été évaluées. Une comparaison environnementale et économique avec l'échantillonnage ponctuel traditionnel a indiqué que CYTO-WATER était plus efficace sur le plan environnemental pour la détection de Legionella, et est moins coûteux en raison de la nécessité de moins de personnel et de transport.

Après l'achèvement officiel du projet en mai 2018, de nouveaux plans d'affaires et d'exploitation sont en cours d'élaboration pour examiner comment les coûts de fabrication peuvent être affinés davantage. Des analyses commerciales seront également menées pour déterminer le niveau de demande des clients pour la plate-forme et ses modules individuels.

"Les résultats que nous avons obtenus dans la détection de Legionella et E. coli démontrent les capacités techniques du système, " dit le Dr Catalan. " Cependant, des études de marché pour d'autres applications restent à réaliser, pour évaluer pleinement le potentiel commercial."