La lutte numéro un qu’Aaron Ault doit affronter dans sa ferme est la gestion des maladies respiratoires bovines (BRD). Lors d’une mauvaise épidémie de BRD, l’agriculteur de l’Indiana peut passer des semaines à tirer deux à trois douzaines de veaux malades par jour de son troupeau pour traitement.

L’une des maladies les plus répandues et les plus coûteuses dans les industries du bœuf et des produits laitiers, la BRD est responsable d’environ la moitié des décès dans les parcs d’engraissement en Amérique du Nord et coûte aux producteurs jusqu’à 900 millions de dollars par an.

«Je crois que c’est le plus gros problème de l’industrie du boeuf», explique Ault, qui cultive 3 200 acres de maïs et de soja et gère 3 000 têtes de bétail.

Bien qu’un diagnostic rapide puisse non seulement améliorer le bien-être des animaux et faire économiser beaucoup d’argent aux producteurs, les résultats des tests actuels prennent quatre jours ou plus.

«Les maladies respiratoires bovines peuvent être déclenchées par un certain nombre de bactéries et de virus, ce qui rend les décisions de traitement difficiles», explique Mohit Verma, professeur adjoint de génie agricole et biologique, Université Purdue. « Au moment où un test revient dans quatre ou cinq jours, la maladie peut avoir tué le veau ou se propager à beaucoup d’autres dans le parc d’engraissement. »

Les chercheurs de l’Université Purdue, dirigés par Verma, développent une technologie pour réduire le temps de diagnostic à environ 30 minutes. Les travaux sont financés par une subvention de 1 million de dollars du Département américain de l’Agriculture, l’Institut national de l’engagement interdisciplinaire dans les systèmes animaux (IDEAS).

« Au cours des trois prochaines années, nous développerons un test qui aborde le côté bactérien et aurons un prototype à utiliser sur le terrain », dit-il.

Actuellement, les vétérinaires traitent la BRD avec des antibiotiques efficaces contre les bactéries les plus courantes qui causent la maladie, selon Jennifer Koziol, professeure clinicienne adjointe au Purdue’s College of Veterinary Medicine et co-investigatrice du projet. Cependant, elle dit qu’il est possible que les bactéries soient résistantes à certains antibiotiques, ce qui rend le traitement inefficace. Avoir un test rapide et précis est non seulement bon pour les animaux, mais aussi pour l’intendance des antibiotiques.

«Lorsque la BRD traverse plusieurs animaux dans le troupeau, nous devons savoir exactement contre quelles bactéries nous sommes confrontés et quels antibiotiques seront utiles plus rapidement que quatre à cinq jours, afin que nous puissions faire de bons choix concernant les antibiotiques que nous utilisons. première fois », dit-elle.

La technologie des biocapteurs en cours de développement peut aider à atteindre cet objectif.

«Il existe également une opportunité de collecter de bien meilleures données sur la santé de nos bovins grâce à l’apprentissage automatique, en examinant les types et les quantités de bactéries normalement présentes dans le système respiratoire d’un veau et en utilisant ces informations pour prédire les problèmes potentiels à l’avenir», explique Ault. , qui est également ingénieur de recherche principal à l’École de génie électrique et informatique de Purdue et travaillera avec l’équipe sur les composants d’ingénierie de la technologie.

Au-delà de BRD, la technologie pourrait également être la base pour détecter d’autres maladies animales et humaines. Avant de recevoir la subvention USDA-NIFA IDEAS, Verma avait commencé à adapter la plate-forme pour identifier la présence de SARS-CoV-2, le virus qui cause COVID-19.

«Pour diagnostiquer avec précision une infection à BRD, nos capteurs devront être suffisamment polyvalents pour identifier de nombreuses bactéries et virus», dit-il. «Il est tout à fait possible que nous puissions adapter ces capteurs rapidement pour résoudre d’autres problèmes de santé, potentiellement même de nouveaux virus qui nécessitent une détection rapide pour prévenir les pandémies mondiales.»