Un drone armé de bactéries pour détecter la pollution : le projet prometteur de iGEM IONIS

Quantifly va être présenté au MIT à Boston par l’équipe iGEM IONIS, en finale de la plus grande compétition de biologie synthétique du monde.

L’union fait la force. Ce dicton avait réussi à l’équipe d’étudiants du Groupe IONIS qui avait remporté une médaille d’or au concours IGEM l’année dernière. Une véritable prouesse puisque cette compétition internationale de biologie voit s’affronter plus de 300 équipes venues du monde entier, au très prestigieux MIT à Boston. L’objectif est de proposer un projet innovant et fonctionnel. La multi-disciplinarité est à nouveau un atout pour l’équipe 2016 qui reprend le flambeau avec un projet qui va faire parler de lui.

Une équipe transdisciplinaire ultra-motivée

L’équipe est composée d’une quinzaine d’étudiants aux compétences complémentaires. Ils se sont organisés en un pôle R&D, un pôle marketing et un pôle graphisme et informatique pour faire travailler ensemble des étudiants venus de 6 écoles du Groupe IONIS : Sup’Biotech spécialisée en biotechnologies, Ionis-STM dont la particularité est de donner une double compétence management et technologies, les 2 écoles d’informatique Epitech et EPITA, l’école d’ingénieurs en aéronautique IPSA, et e-artSup, l’école de création numérique. Ils se retrouvent chaque semaine dans les écoles ou à la Paillasse, un « biohackerspace » qui leur sert de laboratoire et de lieu de réunion.

Alexandre Dollet est en charge de la communication de l’équipe. Il explique que la biologie de synthèse est une nouvelle discipline, « que certains considèrent comme la 4ème révolution industrielle », à la croisée de la biologie, l’informatique, la chimie et les mathématiques. Elle permet la création de nouveaux systèmes biologiques pour des applications dans des domaines aussi variés que la santé, l’environnement, les matériaux et l’énergie.

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L’équipe iGEM IONIS a eu l’idée de ce drôle de drone l’année dernière, au moment de la COP21, la conférence internationale sur l’environnement qui s’est tenue à Paris. Ils souhaitaient consacrer leur énergie à un projet qui faisaient sens pour eux et qui était en lien avec l’actualité.

Aujourd’hui, les analyses quotidiennes de la qualité de l’air, celles que l’on nous donne pendant la météo lorsqu’il y a des pics de pollution, ne sont pas très fiables. En effet, il faut que l’air soit analysé pendant plusieurs semaines par de très grosses machines pour en connaître la composition exacte. Par ailleurs, les mesures sont aujourd’hui faites à un point précis, pas toujours représentatif de l’air que respirent les personnes, alors qu’un drone a l’avantage d’être mobile et de pouvoir examiner l’air à différentes altitudes.

Des bactéries pour détecter et quantifier la pollution de l’air en temps réel

Les étudiants ont utilisé des bactéries très communes qui s’appellent escherichia coli. Ils les ont modifiées pour leur faire détecter les COV : les composés organiques volatiles, des substances toxiques pour l’homme et l’environnement. Il s’agit de manipulations génétiques qui ne sont dangereuses « pour aucun être vivant », assure Alexandre Dollet. Et pour parer à toute crainte et toute éventualité, les bactéries sont installées dans le drone avec un double niveau de sécurité : le tube qui les contient est muni d’un sas qui évite qu’elles ne s’échappent à l’extérieur, et en cas de crash du drone, une pastille de javel se répandrait pour les détruire.

Pour que les bactéries mesurent précisément le taux de polluant, ils ont eu l’idée d’utiliser un gel de bioluminescence présent dans les lucioles ou certaines méduses des fonds marins qui éclairent en bleu ou vert grâce à la production d’une protéine. « La bactérie est modifiée pour détecter le polluant et produire protéine en quantité variable ». Grâce à une caméra qui capte la lumière produite et un logiciel qui l’analyse, le dispositif affiche la concentration en polluant ! Ingénieux n’est-ce pas ?

Comment modifie-t-on une bactérie pour lui donner le pouvoir de briller en présence de polluants ? Pour comprendre, quand on n’y connait pas grand chose en biologie, il faut imaginer des legos. Les bactéries ont un ADN composé de gènes qui s’apparentent à une séquence de plusieurs briques de legos assemblées. Il faut enlever des briques qui ne sont pas intéressantes et les remplacer par des briques conçues pour le besoin du projet. Les étudiants ont travaillé d’arrache-pied depuis un an pour mettre au point et assembler ces bio-briques. Au niveau du drone, le projet est aussi très innovant. La présence dans l’équipe d’un étudiant de l’IPSA, l’école d’ingénieurs aéronautique et spatiale, a été capitale. Le drone Quantifly a été imaginé puis conçu grâce à la modélisation des pièces et leur impression en 3D.

Pour l’instant, le dispositif fonctionne polluant par polluant. A l’avenir, il sera possible d’en mesurer plusieurs en même temps, avec plusieurs systèmes de couleur ou plusieurs chambres dans le drone.

Mobiliser, fédérer, puis s’envoler aux USA pour présenter le projet

Pour se financer et se faire connaître, les étudiants ont fait une campagne de crowdfunding sur Kickstarter. L’inscription au concours IGEM coûte 4500 € auxquels s’ajoutent 700€ par personne ! Le matériel de laboratoire coûte également très cher. Les écoles ont donc contribué financièrement, iGEM IONIS a sollicité des entreprises pour les sponsoriser (avec toutes les difficultés que cela comporte lorsqu’il s’agit d’un projet étudiant) et l’ambassade de France aux Etats-Unis les a un peu aidé. Le reste a été couvert par les étudiants sur leurs deniers personnels.

En plus de s’investir pour mettre au point Quantifly, ils ont cherché a faire rayonner ce concours américain en Europe en organisant pour la première fois un grand rassemblement : 200 étudiants issus de 11 pays sont venus à Paris pour se présenter mutuellement leurs projets et travailler ensemble.

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La finale du concours IGEM aura lieu du 27 au 31 octobre. Si vous voulez suivre les aventures de l’équipe IONIS et de leur drone, vous pouvez les retrouver sur Facebook, Twitter et sur leur site internet. Ils ont également designé une application mobile (Bactman Adventures, sur Android) qui vous propose de jouer pour mieux comprendre ce qu’est la biologie de synthèse !

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Qu’ils remportent ou non la médaille d’or, on entendra sûrement encore parler de leur drone détecteur de pollution puisqu’une partie de l’équipe souhaite se lancer dans un projet entrepreneurial et ils ont déjà plein d’idées d’applications industrielles de leur technologie. En attendant, on leur souhaite bonne chance !

 

☆ Le Groupe IONIS fait partie de notre programme « Entreprises Premium ». Cet article a été écrit avec la participation des équipes du Groupe IONIS dans le cadre de ce partenariat. En savoir plus sur notre programme Premium.


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