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Gouvernement du Canada / Government of Canada

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Laboratoire de technologies émergentes

Chercheuse scientifique
Nathalie Corneau, M.Sc.
Bureau des dangers microbiens, Direction des aliments, Santé Canada
nathalie.corneau@hc-sc.gc.ca

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Activité de recherche

L’un des grands obstacles à la salubrité des aliments est le temps qu’il faut pour détecter des agents pathogènes dans un échantillon d’aliment à l’aide de techniques de culture classiques. Cela retarde toute mesure susceptible de sauver des vies. Les nouvelles techniques moléculaires peuvent être utilisées pour détecter les agents pathogènes plus rapidement et donner aux enquêteurs plus d’information sur ces derniers. Cependant, la complexité des aliments et le fait que les agents pathogènes sont habituellement présents en très petites quantités demeurent problématiques pour l’utilisation de ces techniques. L’absence d’outils efficaces, rapides et normalisés de préparation des échantillons à partir des aliments constitue un grand défi pour la détection et l’isolement des agents pathogènes.

La recherche effectuée dans notre laboratoire vise à concevoir, à mettre au point et à mettre à l’essai de nouveaux outils pouvant détecter les bactéries, les virus et les parasites pathogènes dans les aliments. Les outils qui peuvent détecter rapidement les agents pathogènes aident à réduire les maladies causées par les aliments contaminés et appuient les activités de surveillance. Le laboratoire de diagnostic rapide travaille à la création de tels outils en mettant au point des systèmes portatifs de laboratoire sur puce qui peuvent effectuer rapidement la préparation des échantillons ainsi que la détection, l’isolement, l’identification et la caractérisation des agents pathogènes dans les aliments, les environnements de transformation des aliments et l’eau.

Nos projets de laboratoire sur puce visent à réduire le temps requis pour l’isolement et la détection des agents pathogènes d’origine alimentaire afin qu’il soit de 8 à 30 heures au lieu de 5 à 7 jours. Ils contribueront à réduire les risques pour la population. Ils visent aussi à effectuer des analyses d’aliments qui nécessitent très peu de ressources de laboratoire, qui demandent moins de temps de manipulation et qui sont moins coûteuses. Le système automatisé de laboratoire sur puce réduit et relie de nombreuses étapes de laboratoire comme la filtration, le mélange de liquide et les réactions enzymatiques. Une puce de la taille d’une carte de crédit contenant tous les produits chimiques nécessaires à la détection et à l’identification d’un agent pathogène est montée dans un dispositif commandé par ordinateur appelé Power Blade, qui traite les échantillons automatiquement. Comme tout le processus ne prend que quelques heures, cet outil est une solution rapide, fiable, portable, rentable et efficace de détection des agents pathogènes pour les organismes de réglementation gouvernementaux et les entreprises du secteurs alimentaires.

Liens connexes

Conseil national de recherches du Canada

Gouvernement du Canada, blogues scientifiques

Méthodes d’analyse

Agence canadienne d’inspection des aliments

Agence de la santé publique du Canada – Maladies infectieuses A-Z

Projets de recherche en cours

  1. Intervention rapide et détection précoce des agents pathogènes d’origine alimentaire au moyen de technologies de laboratoire sur puce
    • Ce projet vise la mise au point d’une solution rapide et automatisée « de l’échantillon à la réponse » afin de simplifier et de miniaturiser les nombreuses étapes nécessaires à la préparation des échantillons, à la détection des agents pathogènes d’origine alimentaire et à l’identification de ceux-ci. Grâce à cette solution, les délais de détection des agents pathogènes seront de 8 à 30 heures au lieu de 5 à 7 jours.
  2. Mise au point d’un dispositif microfluidique automatisé pour la préparation rapide et efficace de l’ADN génomique à partir d’agents pathogènes d’origine alimentaire pour le séquençage du génome entier
    • L’objectif ultime de ce projet est de développer une solution entièrement automatisée de l’échantillon au séquenceur pour simplifier, miniaturiser et intégrer de nombreuses étapes dans la préparation des échantillons d’ADN d’agents pathogènes alimentaires pour le séquençage de nouvelle génération (SNG). Les objectifs du programme sont les suivants :
      • mise au point de systèmes microfluidiques pour l’automatisation et la préparation rapide des échantillons de SNG de l’ADN d’agents pathogènes d’origine alimentaire
      • adaptation d’un protocole à base de puce pour la production de bibliothèques d’ADN compatibles avec les technologies de SNG
      • optimisation et validation d’un dispositif automatisé de préparation des échantillons.
  3. Conception et mise au point d’un dispositif de préparation des échantillons pour isoler les agents pathogènes à partir d’échantillons d’aliments
    • Les méthodes classiques et fondées sur la culture pour isoler, déceler et confirmer la présence d’agents pathogènes dans les aliments sont laborieuses et peuvent demander plusieurs jours. Grâce à la technologie de laboratoire sur puce, des étapes de laboratoire complexes et fastidieuses sont intégrées, automatisées et miniaturisées dans une puce de la taille d’une carte de crédit. Ce projet vise à produire un système de préparation d’échantillons rapide et fiable pour l’isolement d’agents pathogènes d’origine alimentaire à partir de matrices alimentaires complexes.

Publications récentes

Profil Google Scholar

https://scholar.google.ca/citations?hl=en&user=6rUcnKsAAAAJ

Reiling, S. J., H. Merks, S. Zhu, R. Boone, N. Corneau et B. R. Dixon. « A cloth-based hybridization array system for rapid detection of the food- and waterborne protozoan parasites Giardia duodenalis, Cryptosporidium spp. and Toxoplasma gondii », Food Waterborne Parasitol, vol. 24 (2021), p. e00130.

Nasheri N, J. Harlow, A. Chen, N. Corneau et S. Bidawid. « Survival and Inactivation by Advanced Oxidative Process of Foodborne Viruses in Model Low-Moisture Foods », Food Environ Virol, vol. 13, no 1 (2021), p. 107-116.

Geissler M., D. Brassard, L. Clime, A. V. C. Pilar, L. Malic, J. Daoud, V. Barrère, C. Luebbert, B. W. Blais, N. Corneau et T. Veres. « Centrifugal microfluidic lab-on-a-chip system with automated sample lysis, DNA amplification and microarray hybridization for identification of enterohemorrhagic Escherichia coli culture isolates », Analyst, vol. 145, no 21 (2020), p. 6831-6845.

Geissler M., L. Malic, K. J. Morton, L. Clime, J. Daoud, J. A. Hernández Castro, N. Corneau, B. W. Blais et T. Veres. « Polymer Micropillar Arrays for Colorimetric DNA Detection », Analytical Chemistry, vol. 92, no 11 (2020), p. 7738-7745.

Nasheri N, J. Harlow, A. Chen, N. Corneau, S. Bidawid. « Evaluation of Bead-Based Assays for the Isolation of Foodborne Viruses from Low-Moisture Foods », Journal of Food Protection, vol. 83, no 3 (2020), p. 388-396.

Petronella N, J. Ronholm, M. Suresh, J. Harlow, O. Myckytczuk, N. Corneau, S. Bidawid, N. Nasheri. « Genetic characterization of norovirus GII.4 variants circulating in Canada using a metagenomic technique ». BMC Infectious Diseases, vol. 18, no 521 (2018).

Sherratt, A. R., Y. Rouleau, C. Luebbert, M. Strmiskova, T. Veres, S. Bidawid, N. Corneau et J. P. Pezacki. « Rapid screening and identification of living pathogenic organisms via optimized bioorthogonal non-canonical amino acid tagging », Cell Chemical Biology, vol. 24, no 8 (2017), p. 1048-1055.e3.

Mykytczuk O, J. Harlow, S. Bidawid, N. Corneau, N. Nasheri. « Prevalence and molecular characterization of the hepatitis E virus in retail pork products marketed in Canada », Food and Environmental Virology, vol. 2 (2017), p. 208-218.

Nasheri, N., N. Petronella, J. Ronholm, S. Bidawid et N. Corneau. « Characterization of the Genomic Diversity of Norovirus in Linked Patients Using a Metagenomic Deep Sequencing Approach », vol. 8, no 73 (2017).

Geissler M., L. Clime, X. D. Hoa, K. J. Morton, H. Hébert, L. Poncelet, M. Deschênes, M. E. Gauthier, G. Huszczynski, N. Corneau, B. W. Blais et T. Veres. « Microfluidic integration of a Cloth-Based Hybridization Array System (CHAS) for rapid, colorimetric detection of Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) using an articulated, centrifugal platform », Analytical Chemistry, vol. 87, no 20 (2020), p. 10565-10572.

Malic, L., X. Zhang, D. Brassard, L. Clime, J. Daoud, C. Luebbert, V. Barrere, A. Boutin, S. Bidawid, J. M. Farber, N. Corneau et T. Veres. « Polymer-based microfluidic chip for rapid and efficient immunomagnetic capture and release of Listeria monocytogenes », Lab Chip, vol. 15 (2015), p. 3994-4007.

Clime L.†, D. Brassard†, M. Geissler et T. Veres. « Active pneumatic control of centrifugal microfluidic flows for lab-on-a-chip applications » (2015), Lab Chip, vol. 15 (2015), p. 2400-2411. † Contribution égale :

Ganz, K., L. Clime, J. M. Farber, N. Corneau, T. Veres et B. Dixon. « Enhancing the detection of Giardia duodenalis cysts in foods using inertial microfluidic separation », Applied and Environmental Microbiology, vol. 81, no 12 (2015), p. 3925-3933.

Clime L., X. D. Hoa, N. Corneau, K. J. Morton, C. Luebbert, M. Mounier, D. Brassard, M. Geissler, S. Bidawid, J. M. Farber et T. Veres. « Microfluidic filtration and extraction of pathogens from food samples by hydrodynamic focusing and inertial lateral migration », Biomedical Microdevices, vol. 17, no 17 (2015).

Méthodes de laboratoire

Pagotto, F., N. Corneau, B. Blais et L. M. Phillippe. Identification des Listeria monocytogenes présumés positifs dans les aliments et les échantillons environnementaux au moyen de l’amplification en chaîne par polymérase (ACP), Procédure de laboratoire MFLP-78, Compendium de méthodes, Volume 3, Santé Canada, Direction générale des produits de santé et des aliments, 2002.

Collaboration interministérielle

Centre de référence de diagnostic rapide, science réglementaire et salubrité des aliments

Description

Santé Canada (SC) et le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) ont mis sur pied, en 2010, ce laboratoire conjoint pour le diagnostic rapide des dangers microbiens dans les aliments afin de concevoir et de mettre en œuvre de nouvelles technologies de laboratoire sur puce pour la détection rapide des agents pathogènes dans le continuum production-consommation. Le Centre de diagnostic rapide vise à réunir, au plan opérationnel, une expertise importante et complémentaire en microbiologie (Bureau des dangers microbiens, SC) et en technologies de fabrication et d’intégration (CNRC à Boucherville, Québec). La Section des micro-nano dispositifs bioanalytiques du CNRC à Boucherville fournit l’infrastructure et l’expertise dans le domaine de la fabrication micro-nano à base de polymères de systèmes intégrés microfluidiques pour la préparation d’échantillons et l’identification génétique.

Portée

Conception et développement de nouvelles technologies pour la détection, la caractérisation et la surveillance des agents pathogènes d’origine alimentaire dans le continuum production-consommation.

Objectifs

  • Améliorer la surveillance et la salubrité des aliments en mettant l’accent sur la détection précoce grâce à la mise au point de technologies de laboratoire sur puce pour les agents pathogènes bactériens, viraux et parasitaires d’origine alimentaire.
  • Mettre à profit et améliorer les réseaux stratégiques afin de faire progresser la coopération intergouvernementale et la collaboration scientifique.

Personne-ressource

Nathalie Corneau, M.Sc
Biologiste moléculaire
Santé Canada
Direction des aliments
Bureau des dangers microbiens
Téléphone : (613) 954-7728 / Télécopieur (613) 941-0280
Courriel : nathalie.corneau@hc-sc.gc.ca
Centre de recherches Sir F. G. Banting
251, promenade Sir F. G. Banting, pré Tunney
Indice de l'adresse 2204D, Ottawa (Ontario) Canada K1A 0K9

Dr. Teodor Veres
Agent de recherche et chef de groupe
Conseil national de recherches du Canada
Section des micro-nano dispositifs bioanalytiques,
Centre de recherche sur les dispositifs médicaux
Téléphone : (450) 641-5232 Télécopieur : (450) 641-5105
Courriel : teodor.veres@cnrc-nrc.gc.ca
Institut des matériaux industriels
Conseil national de recherches du Canada
75, de Mortagne, Boucherville (Québec) Canada, J4B 6Y4

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