Microflow : Diagnostiquer des troubles médicaux sur Terre et dans l'espace

Dans le film Iron Man 2, le milliardaire-devenu-super-héro Tony Stark utilise un appareil de poche pour mesurer les niveaux de toxicité causés par le réacteur fictif dans sa poitrine qui lui confère ses super pouvoirs.

Microflow

L'astronaute canadien Chris Hadfield réussit la première activation de l'appareil Microflow à bord de la station spatiale le 6 mars 2013. (Source : Chris Hadfield/NASA sur Twitter le 7 mars 2013)

Microflow utilise la technologie de la fibre optique pour détecter des cellules dans de petites quantités de liquide. Cette technologie portable pourrait offrir des diagnostics médicaux en temps quasi réel aux astronautes dans l'espace, ainsi qu'aux gens qui vivent dans des communautés éloignées ou à des endroits touchés par des catastrophes naturelles où la disponibilité de l'équipement médical est restreinte. (Source : Institut national d'optique)

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Dans cette vision hollywoodienne, les résultats sont disponibles instantanément (bien entendu) et ils sont immédiatement versés dans une vaste base de données qui aide M. Stark à trouver un remède.

En réalité, une telle technologie médicale personnelle instantanée n'existe pas encore. Mais bientôt, un nouvel appareil que va tester l'Agence spatiale canadienne (ASC) à bord de la Station spatiale internationale (ISS) pourrait tracer la voie vers un gadget de ce genre – capable d'offrir une analyse en temps réel de tout un éventail de troubles médicaux, des infections au stress en passant par les cellules sanguines et les marqueurs du cancer. Il pourrait même servir à tester la qualité des aliments ici, sur Terre.

Voici Microflow

L'appareil – baptisé Microflow – est une version miniaturisée d'un cytomètre de flux (un instrument utilisé couramment en recherche ou en laboratoire clinique servant à faire tout un éventail d'analyses biologiques et de diagnostics cliniques). Grâce à sa technologie à fibre optique, Microflow peut repérer rapidement des cellules et des molécules biologiques dans un échantillon de liquide lorsque ces derniers passent à la file indienne devant un laser – le tout en 10 minutes.

Différents détecteurs situés au point où le flux croise le faisceau du laser peuvent analyser les propriétés physiques et chimiques de molécules ou de cellules contenues dans l'échantillon.

Contrairement à la plupart des cytomètres de flux actuels (qui sont seulement utilisés dans des laboratoires, car ils peuvent peser des centaines de livres et prendre autant d'espace que trois imprimantes laser et une machine à café expresso), Microflow ne pèse que 10 kg et il occupe à peu près autant d'espace qu'un grille-pain. La petite taille et la faible masse de Microflow en font un instrument idéal pour l'espace, vu qu'il en coûte beaucoup plus cher pour lancer des appareils lourds dans l'espace et qu'il est plus difficile de ranger des objets encombrants à bord d'engins spatiaux profilés et de l'ISS.

Miniaturisation

Pour miniaturiser la technologie des cytomètres de flux et la faire fonctionner dans l'espace, l'Institut national d'optique (INO) installé à Québec a dû trouver une façon de limiter la taille du flux de liquide et d'empêcher ce dernier de devenir flou en apesanteur.

Sous la direction des chercheurs principaux Ozzy Mermut Ph. D. (INO) et Luchino Cohen Ph. D. (ASC), l'équipe chargée de créer Microflow a construit un appareil qui suspend les particules d'une infime quantité de liquide à l'intérieur d'une petite structure à fibres optiques focalisée en permanence. Une fois que les particules ont été détectées dans cette structure, l'appareil transfère les données recueillies à une clé USB aux fins d'analyse.

Usages dans l'espace

Microflow sera mis à l'épreuve à bord de l'ISS pendant la mission de six mois de Chris Hadfield, astronaute de l'ASC. Si cette technologie fait ses preuves dans l'espace, elle pourrait révolutionner la façon dont les astronautes peuvent se diagnostiquer et se soigner eux-mêmes et entre eux pendant des missions de longue durée. Les équipages pourront détecter les problèmes médicaux sans avoir à envoyer des échantillons sur Terre pour les faire analyser.

Usages sur Terre

Sur Terre, Microflow pourrait servir à faire passer rapidement des tests à des gens dans des communautés éloignées. On pourrait ainsi détecter des maladies infectieuses, ce qui réduirait les coûts des soins de santé et permettrait à un plus grand nombre de Canadiens d'accéder à des soins de niveau hospitalier. Il pourrait aussi aider à réduire les déplacements pour analyse médicale en permettant aux gens de passer des tests dans leur localité. Enfin, la technologie donnerait aussi aux usines de transformation des aliments et des produits agricoles la possibilitéde faire leurs propres inspections et tests de contrôle de la qualité sur place.