Cherchez dans les histoires d’impact
Video Content: 
0
Juin 2020

Une chercheuse de Mitacs aide à adapter un décontaminant de fruits aux masques N95

Coup d'oeil
L’équipe

Mahdiyeh Hasani, chercheuse postdoctorale et stagiaire Élévation, Keith Warriner, professeur à l’Université de Guelph et Mark VanderVeen, PDG de Clēan Works.

Le défi

Désinfecter des masques à réutiliser pendant la pandémie de COVID-19.

La solution

Adapter un projet de bourse Mitacs qui consistait au départ à utiliser la technologie UV pour nettoyer des fruits et légumes frais afin de rapidement mettre au point une solution de nettoyage pour les masques de protection contre la COVID-19.

Le résultat

Grâce à l’expertise en recherche et en génie de la chercheuse ainsi qu’aux connaissances du processus d’optimisation, l’équipe a rapidement pu s’adapter pour mettre au point le « Clēan Flow Health Care Mini », qui peut désinfecter jusqu’à 800 masques N95 par heure.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Guelph aide une entreprise établie en Ontario à offrir une solution en matière de soins de santé, à innover et à diversifier ses activités en transformant la technologie UV pour nettoyer des fruits et légumes frais en désinfectant pour masque.

Lorsque la chercheuse postdoctorale Mahdiyeh Hasani de l’Université de Guelph est arrivée au Canada en 2017 et a commencé à travailler avec le professeur Keith Warriner à la mise au point d’un produit pour décontaminer les fruits et légumes frais, elle ne pouvait pas prédire que seulement quelques années plus tard, la COVID-19 changerait profondément le monde, et l’incidence de sa recherche.

« Nous avons réalisé que la désinfection des masques était semblable au nettoyage de fruits et légumes frais puisque les microbes peuvent se cacher dans des coins et des plis », explique Mahdiyeh Hasani, « et que les matériaux utilisés dans les masques sont sensibles aux dommages, comme les fruits. »

Le partenariat a commencé en 2015, lorsque son superviseur a sollicité une bourse de recherche auprès de Mitacs. Ils ont commencé à travailler avec Clēan Works, une entreprise établie à Beamsville, en Ontario, qui était à la recherche d’une solution pour s’assurer que les pommes ne contenaient aucun microbe dangereux.

Étant donné que le plus grand nombre de maladies d’origine alimentaire est attribuable aux fruits et légumes frais en Amérique du Nord — plus de 200 cas confirmés d’E. coli étaient liés à la laitue romaine dans une éclosion récente — le besoin est grand. En raison de ces éclosions, la Loi sur la salubrité des aliments au Canada exige des mesures de contrôle préventif et de surveillance de la salubrité de l’industrie des fruits et légumes frais.

Créer un décontaminant alimentaire efficace fondé sur la recherche

Lorsque Mahdiyeh Hasani s’est jointe à l’équipe de recherche du professeur Warriner, son travail portait sur l’ingénierie des processus de décontamination des citrons et de la laitue.

« Les défis ont besoin de solutions, et les technologies fondées sur la recherche doivent apporter ces solutions », précise le professeur.

Bien que le lavage à l’eau soit la méthode traditionnelle utilisée pour éliminer les contaminants, elle n’est pas totalement efficace, et, dans de nombreux cas, peut provoquer une contamination croisée avec les fruits et légumes frais propres. Compte tenu de ces défis, Keith Warriner travaillait sur une méthode de nettoyage sans eau des fruits et légumes frais.

En tant qu’ingénieure en transformation des aliments, la chercheuse a aidé l’équipe de recherche en microbiologie à affiner une méthode de décontamination à deux volets.

Le premier volet repose sur un processus d’oxydation avancée qui se sert des rayons UV pour réagir avec le peroxyde d’hydrogène et l’ozone afin de désactiver les microbes. L’ensemble du processus peut être mené à terme en 30 secondes. Les unités sont ajustables : les petites unités peuvent ainsi traiter de petits volumes et les grandes unités peuvent décontaminer jusqu’à 50 000 caisses de fruits et légumes frais par heure.

Le deuxième volet de cette approche utilise un réacteur à air pulsé pour désactiver les microbes et peut décontaminer de grandes quantités de fruits et légumes frais dans un délai de 20 minutes.

« C’est comme un nettoyage à sec pour assurer la qualité des fruits et légumes frais », explique le professeur Warriner.

La technologie a permis de mettre en place une mesure de contrôle préventif pour réduire la quantité de contaminants, gage de la vente de produits salubres reposant sur des systèmes qui peuvent être surveillés, validés et vérifiés conformément aux exigences réglementaires. Leur méthode de décontamination augmente aussi la durée de conservation des fruits et légumes frais et, par conséquent, réduit les déchets alimentaires et la consommation d’eau.

Adaptation à la COVID-19 : des fruits et légumes frais aux EPI N95

L’adaptation à la COVID-19 a commencé lorsque Clēan Works a répondu à l’appel du gouvernement du Canada qui souhaitait obtenir davantage d’équipements de protection individuelle (EPI) et prolonger la durée de vie des masques N95.

« Grâce aux études d’autres chercheurs, nous savions que le coronavirus était très sensible aux radicaux hydroxyles et qu’il était 10 fois plus sensible que l’E. coli. Nous avons fait des essais sur des masques inoculés et les résultats étaient encore meilleurs que sur les fruits et légumes frais », raconte Mahdiyeh Hasani.

Ainsi, l’équipe a entrepris des démarches pour obtenir l’approbation de Santé Canada grâce à l’appui du Conseil national de recherches du Canada. En trois semaines seulement, l’équipe a mis au point une solution de nettoyage pour les masques N95 fondée sur le processus Clēan Flow.

Le rôle de Mahdiyeh Hasani consistait à optimiser le système Clēan Flow pour décontaminer les masques N95 et donner de la rétroaction aux ingénieurs de Clēan Works sur la configuration optimale du système. La chercheuse de Mitacs a fait des essais de validation et préparé les rapports pour obtenir l’approbation de Santé Canada.

Une nouvelle orientation commerciale

L’adaptation du décontaminant pour fruits et légumes frais aux masques N95 a permis à Clēan Works de diversifier ses activités et de créer une nouvelle division, Clēan Works Medical.

Ils ont obtenu l’approbation de Santé Canada et ont fourni des machines aux hôpitaux, aux résidences pour personnes âgées et aux services médicaux d’urgence. De plus, ils ont fourni des machines au Conseil national de recherches du Canada et au ministère de la Défense nationale.

Ainsi, en mai 2020, 75 unités de décontamination avaient été commandées. Clēan Works continue à fournir des unités à l’industrie des fruits et légumes frais ainsi qu’à étendre ses activités à de nouveaux secteurs.

Dans un avenir proche, l’entreprise prévoit étendre l’utilisation des unités Clēan Flow de la désinfection des masques N95 aux masques chirurgicaux et à d’autre EPI, comme les lunettes de protection, les masques et les blouses. Ils entendent à terme élargir leurs activités à un vaste éventail d’articles, notamment les claviers, les colis, les téléphones, les sacs et les chaussures. Fondamentalement, la technologie peut servir de barrière pour protéger des installations comme des foyers de soins, des hôpitaux, des aéroports, des commerces de détail et des écoles.

« Il s’agit d’un exemple parfait de la manière dont les idées nées dans les laboratoires peuvent être appliquées à des processus commerciaux et faire la différence », déclare la chercheuse.

Selon le PDG de Clēan Works, Mark VanderVeen, le partenariat s’est avéré profitable pour tous. « En collaborant, il a été possible de progresser rapidement, et ce, au profit de tous », mentionne-t-il. « L’innovation permet à une entreprise de se diversifier et d’obtenir ainsi un avantage concurrentiel. »

Compte tenu de la capacité et du potentiel du système de Clēan Works, l’équipe est heureuse de relever les défis auxquels d’autres secteurs sont confrontés. Elle est également prête à se pencher sur des obstacles potentiels.

« Ceci n’aurait pas été possible sans le programme de Mitacs », souligne Mahdiyeh Hasani. « Dans l’ensemble, le programme de Mitacs a non seulement apporté une certaine motivation, mais a aussi servi d’assise pour lancer une carrière productive. Je remercie sincèrement le Dr Warriner et Mark VanderVeen de Clēan Works pour leur soutien continu. »


Les programmes de Mitacs sont financés par plusieurs partenaires à travers le Canada. Nous remercions le gouvernement du Canada, le gouvernement de l’Alberta, le gouvernement de la Colombie-Britannique, Research Manitoba, le gouvernement du Nouveau-Brunswick, le gouvernement de Nouvelle-Écosse, le gouvernement de l’Ontario, Innovation PEI, le gouvernement du Québec, le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, le gouvernement de la Saskatchewan et le gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador de nous aider à favoriser l’innovation et la croissance économique partout au pays.

Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter d’occasions de partenariat : BD@mitacs.ca.