Un kit portable automatisé pour détecter des traces de polluants fluviaux

La détection de traces de molécules (polluants, biomarqueurs, médicaments, toxines, etc.) nécessite des méthodes efficaces, peu coûteuses et utilisables en dehors du laboratoire. Les appareils actuels dédiés à ces mesures restent sophistiqués, coûteux, et nécessitent une mise en forme complexe de l’échantillon au laboratoire.

Dans ce contexte, des scientifiques de BioCIS (Biomolécules : conception, isolement, synthèse – CNRS/Université Paris-Saclay) et de Xidian University (Shaanxi – Chine) ont développé un appareil à bas coût qui utilise un spectromètre Raman portable adapté à La SERS, associé à un kit de test. 

Le Surface-enhanced Raman Scattering (SERS) ou diffusion Raman exaltée par surface, est un phénomène qui amplifie le signal Raman d'une molécule lorsqu'elle est en contact avec une surface de nanoparticules métalliques. Le signal de diffusion Raman qui met en jeu l'interaction entre la lumière (un faisceau laser) et les vibrations moléculaires permet de caractériser la composition chimique d'une substance. Le SERS permet d'amplifier ce signal en plaçant la molécule à analyser sur une surface métallique rugueuse ou des nanoparticules. Cette amplification est due à des effets électromagnétiques (liés aux plasmons de surface) et chimiques qui renforcent la diffusion de la lumière.

Dans cette étude, les scientifiques sont parvenus à concentrer des amas de nanoparticules d’or et d’argent à l’origine des plasmons afin d'obtenir la limite de détection la plus basse possible. Amas qu’ils ont ensuite déposés sur un support papier pour pouvoir y diriger la molécule à analyser par simple capillarité, ce qui rend cette méthode entièrement automatisable et simple à utiliser. Les scientifiques sont ainsi parvenus à détecter de la malachite verte et du bleu de méthylène, deux polluants de rivières en Chine, à des concentrations extrêmement faibles (10^-10 M). 

Ces résultats montrent qu'il est possible d'utiliser la technique de résonance plasmonique de surface en s'affranchissant de méthodes complexes de préparation d'échantillons pour détecter des traces de composés d'intérêt. Le dispositif proposé va maintenant être testé hors laboratoire pour détecter des polluants fluviaux comme les médicaments.

Rédacteur : CCdM