Le bioanalyseur : des résultats biomédicaux en temps quasi réel de l'espace à la Terre

Science de la santé

Le bioanalyseur est un nouvel outil de la taille d'une console de jeu vidéo que les astronautes à bord de la Station spatiale internationale (SSI) utiliseront pour analyser facilement divers fluides corporels, comme le sang, la salive et l'urine. Il suffit de quelques gouttes – pas besoin de seringue! – pour obtenir rapidement les résultats d'analyses biomédicales clés.

Le bioanalyseur en orbite — Le bioanalyseur, à la SSI. Cette technologie canadienne a été mise en marche en orbite pour la première fois par l'astronaute de l'Agence spatiale canadienne (ASC) David Saint-Jacques en mai 2019. (Source : ASC/NASA.)

Contexte

Dans l'espace, les astronautes doivent souvent prélever plusieurs flacons de leur propre sang dans le cadre d'expériences scientifiques. Comme l'espace est limité dans les vaisseaux spatiaux de retour, ces échantillons sont généralement renvoyés sur Terre pour analyse quelques mois plus tard seulement.

Avant l'arrivée du bioanalyseur à la Station spatiale, les astronautes devaient conserver leur sang dans un petit congélateur. Bien que la congélation diminue la qualité des échantillons, c'était une étape nécessaire, car il n'existait à bord aucun appareil d'analyse.

Le bioanalyseur pourra fournir les résultats des analyses à partir de l'espace en deux ou trois heures, réduisant ainsi le besoin de congeler les échantillons. Grâce à cet appareil installé à bord de la SSI, les scientifiques pourront avoir accès aux données bien plus rapidement. Dans l'avenir, cette technologie canadienne pourrait aussi aider à surveiller de près la santé des astronautes tout au long de leur mission à bord de la Station.

Objectifs

En traitant les échantillons à bord de la SSI, le bioanalyseur permettra de :

faciliter les prélèvements sanguins en nécessitant une simple petite piqûre au doigt, éliminant ainsi le besoin d'insérer une aiguille dans le bras;
maintenir la qualité des échantillons, car ils n'auront pas besoin d'être congelés;
permettre de nouvelles analyses, comme le dénombrement cellulaire spécifique;
libérer de l'espace de stockage précieux à bord de la Station et dans les vaisseaux qui rapportent les échantillons congelés sur Terre.

Retombées sur Terre

La technologie du bioanalyseur offre la possibilité d'améliorer les soins aux patients sur Terre. En réduisant les délais pour obtenir les résultats des analyses, on pourrait améliorer la vie de milliers de Canadiens, notamment ceux qui souffrent de maladies cardiaques, d'anémie ou de troubles immunitaires. Des prises de sang fréquentes sont en effet essentielles à la prise en charge de ces maladies.

De plus, comme cet appareil est portatif, il pourrait s'avérer utile pour les équipes d'urgence qui interviennent dans les zones sinistrées. Les professionnels de la santé en régions éloignées et rurales pourraient également bénéficier du bioanalyseur pour réaliser des analyses sur place, et ce, facilement et à peu de frais.

Déroulement

L'astronaute prélève un échantillon de sang, d'urine ou de salive.
L'échantillon est ensuite chargé dans l'appareil.
En quelques minutes, le bioanalyseur mesure plusieurs paramètres biologiques, par exemple la concentration de types particuliers de cellules sanguines, ou encore la concentration de protéines spécifiques.
Les scientifiques de l'ASC reçoivent les résultats de l'analyse par le système de communication de la SSI et les transmettent au chercheur.

Les analyses sanguines permettent aux médecins et aux scientifiques d'examiner de plus près de nombreuses cellules et biomarqueurs sanguins associés à différentes maladies. En observant le nombre de cellules et le niveau des biomarqueurs, les professionnels de la santé peuvent intervenir rapidement et prévenir les maladies graves.

Ian D'Souza, scientifique chargé de la recherche et développement chez Honeywell Aerospace, explique en quoi consiste le bioanalyseur, un appareil servant à l'analyse de fluides corporels, testé actuellement à la Station spatiale. Le bioanalyseur aidera les astronautes à accélérer la collecte de données scientifiques. (Sources : ASC, NASA.)

Transcription

Dates

Le bioanalyseur a été envoyé à la SSI en avril 2019 dans un vaisseau-cargo Cygnus. L'astronaute de l'ASC David Saint-Jacques a procédé à la mise en œuvre du bioanalyseur en mai 2019.

Équipe de développeurs

Honeywell (COM DEV), de Cambridge (Ontario), est le maître d'œuvre du bioanalyseur. Cette société a dirigé la conception de l'ensemble du système. Elle a également mis au point le système de lecture optique de la puce microfluidique, et intégré les principaux sous-systèmes en vue de leur utilisation dans l'espace.

Alentic Microscience, d'Halifax (Nouvelle-Écosse), a conçu et mis au point le sous-système compact d'analyse cellulaire du bioanalyseur, et incorporé sa technologie novatrice de microscopie sans lentille.

Sensoreal, de Montréal (Québec), a conçu la puce microfluidique pour la mesure des biomarqueurs protéiques.

Xiphos Technologies, de Montréal (Québec), a mis au point la plateforme de calcul Q7 qui fait fonctionner le bioanalyseur ainsi que les programmes de bioanalyse, et communique avec la SSI pour la transmission au sol des résultats des analyses.

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