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L'Agence spatiale canadienne (ASC) aide l'Institut national d'optique (INO) à propulser une technologie novatrice dans l'espace
Depuis des dizaines d'années, la cytométrie en flux est utilisée couramment en médecine et dans les laboratoires de recherche médicale. Elle permet d'effectuer une variété d'analyses, depuis le diagnostic de troubles sanguins et immunitaires chez les humains, jusqu'à la détection de bactéries se trouvant dans les aliments et l'eau. Un cytomètre en flux permet de compter et d'observer des particules microscopiques comme les cellules, les composantes de cellules et les molécules biologiques. Pour ce faire, on étiquette ces particules avec des marqueurs fluorescents, on les met en suspension dans un fluide, puis on mesure leurs taille et caractéristiques avec des capteurs optiques.
L'utilisation des cytomètres en flux était normalement réservée aux laboratoires et à la recherche clinique. Cependant, l'Institut national d'optique (INO), un organisme de recherche et de développement situé à Québec, a mis au point un prototype miniaturisé opérationnel activé par la technologie des fibres micro-optiques. Le niveau de maturité technologique de ce concept novateur a ensuite été rehaussé grâce à un contrat de 300 000 $ conclu dans le cadre du Programme de développement des technologies spatiales (PDTS) et un autre contrat de 2,5 millions de dollars en vertu du programme de la Station spatiale internationale (ISS) de l'Agence spatiale canadienne (ASC). Les contrats de l'ASC, combinés aux travaux de recherche et de développement de l'INO, ont débouché sur un prototype portable de microcytomètre en flux à base de fibres pouvant fonctionner dans l'espace (Microflow1). L'INO a dû relever plusieurs défis pour adapter le cytomètre en flux traditionnel au milieu spatial. Grâce aux contrats de l'ASC, il a notamment été possible d'éliminer du cytomètre traditionnel la sensibilité aux vibrations qui se produisent lors du lancement dans l'espace, et d'utiliser de nouvelles fibres micro-optiques pour simplifier la conception de l'instrument (y compris le détecteur de particules et le système fluidique) réduisant ainsi de 75 % la taille du cytomètre.
Le cytomètre de l'INO : Premier arrêt dans l'espace
Le cytomètre portable sera utilisé pour la première fois à bord de l'ISS. Pour l'occasion, le premier astronaute à tester cette avancée technologique de l'INO sera un compatriote, le Canadien Chris Hadfield. La découverte de l'INO permettra aux médecins de vol de s'assurer que les astronautes canadiens et les autres astronautes restent en bonne santé pendant ces missions prolongées. Si tout se passe comme prévu, ce test devrait déboucher sur l'installation permanente d'un cytomètre en flux à bord de l'ISS, pour surveiller l'état de santé des astronautes et servir dans le cadre des recherches spatiales sur les sciences de la vie.
De retour sur la Terre : Avantages et progrès
On a également trouvé des applications terrestres dignes du XXIe siècle au microcytomètre en flux canadien. Par exemple, grâce à cette technologie portable, il pourrait être possible d'offrir des soins de santé à des collectivités rurales isolées dans des régions éloignées du Nord canadien. De plus, en raison de sa convivialité, cette technologie pourra être accessible dans plusieurs points de service, facilitant ainsi le dépistage et la surveillance de maladies transmissibles, entre autres, dans les pays en développement. En 2011, l'INO a octroyé à une société canadienne dérivée, appelée Handyem, une licence sur les droits de propriété intellectuelle de sa plateforme de cytométrie en flux, afin qu'elle soit utilisée dans les points de service terrestres. La technologie du microcytomètre en flux est maintenant appliquée au développement de solutions cliniques adaptées aux points de service et à la surveillance pharmacologique.
Développement de l'expertise — et création d'emploi
Les contrats de l'ASC visant à mettre au point cette technologie novatrice ont permis de rassembler 25 spécialistes et technologues hautement qualifiés en biophotonique. Ils ont surmonté une série d'obstacles pour adapter cette technologie au milieu spatial. De plus, grâce à l'acquisition récente de cette expertise unique en génie spatial optofluidique et optomécanique et en miniaturisation, plusieurs emplois ont été créés au Canada. À vrai dire, si la technologie elle-même a diminué en taille, la liste de ses avantages ne fait que s'allonger.
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