Dans un laboratoire du Pavillon des sciences biologiques, Marie-Claude Perron (M.Sc. biologie, 11) s'affaire à déterminer si l'échantillon d'eau qu'elle a recueilli dans un ruisseau est toxique. L'eau provient d'un cours d'eau bordant un champ de maïs que l'on soupçonne être arrosé de pesticides. Pour en avoir le cœur net, elle enfile des gants, verse l'échantillon dans une éprouvette contenant des millions d'algues microscopiques, agite le tout et dépose le mélange sur une petite languette. Après avoir fait la même chose avec de l'eau du robinet – qui servira d'échantillon témoin –, l'agente de recherche au Département des sciences biologiques insère la languette dans un boîtier électronique de la taille d'un paquet de cartes à jouer, puis branche le boîtier à un ordinateur.
Quelques minutes plus tard, le verdict tombe: l'eau du ruisseau est 20 % plus toxique que l'eau du robinet. Les soupçons sur les pesticides étaient fondés!
L'outil qui a permis de tirer cette conclusion a été mis au point par l'équipe du professeur Ricardo Izquierdo, du Département d'informatique, en collaboration avec celle du professeur Philippe Juneau (B.Sc. biochimie, 94, M.Sc. chimie, 96, Ph.D. sciences de l'environnement, 00), du Département des sciences biologiques. Ce laboratoire sur puces en est encore à l'état de prototype, mais sa commercialisation semble prometteuse. En effet, à l'heure actuelle, il n'y a qu'une façon de savoir si une source d'eau est toxique: faire appel à un laboratoire accrédité. «Le coût d'un test d'analyse chimique varie entre 500 et 2000 dollars et il faut attendre plusieurs jours pour obtenir les résultats», indique Florent Lefèvre (Ph.D. chimie, 14), qui a travaillé à la conception du laboratoire sur puces dans le cadre de sa thèse, codirigée par les professeurs Izquierdo et Juneau. «Notre dispositif, au contraire, est portable, facile à utiliser, rapide et économique.»
Photosynthèse et fluorescence
Comme les plantes, les algues captent l'énergie du soleil pour fabriquer de la matière organique à partir de matériaux inorganiques (eau et dioxyde de carbone) tout en libérant de l'oxygène. C'est le processus de la photosynthèse. La cellule de l'algue, l'une des plus petites cellules au monde, est particulièrement sensible à tous les polluants – fongicides, insecticides, herbicides, perturbateurs endocriniens, métaux – qui viennent perturber ce processus. «Certains pesticides bloquent complètement la chaîne de transport des électrons, explique Marie-Claude Perron. L'énergie de la lumière, qui ne peut pas être transformée par photosynthèse, est réémise sous forme de fluorescence.» Autrement dit, plus l'eau est polluée, plus la fluorescence de l'algue est élevée.
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Source :
Jean-François Ducharme
ACTUALITÉS UQAM
12 novembre 2015