Des capteurs pour détecter la nourriture nuisible

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Dans une laboratoire - Sputnik France
Des scientifiques ont formulé un concept de transducteurs hypersensibles à capteurs (nano-transducteurs de Fourier), qui promet une révolution dans le contrôle ultrasensible en biomédecine et dans beaucoup d'autres domaines.

Des scientifiques de l'Université nationale de recherche nucléaire MEPhI (Institut d'ingénierie physique de Moscou) et de l'Institut Chemiakine et Ovtchinnikov de chimie bio-organique affilié à l'Académie des sciences de Russie, en collaboration avec des chercheurs de l'université d'Aix-Marseille (France) et de l'université de Manchester (Royaume-Uni), ont formulé un concept de transducteurs hypersensibles à capteurs (nano-transducteurs de Fourier), qui promet une révolution dans le contrôle ultrasensible en biomédecine et dans beaucoup d'autres domaines. Leurs travaux ont été publiés dans la revue scientifique Advanced Functional Materials.

Les nano- transducteurs de Fourier sont des architectures monocouches de nano-éléments d'or déposés à la surface sous la forme de structures nano-périodiques de sorte que leur illumination excite les plasmons (oscillations collectives à liaison électromagnétique d'électrons libres) dans un système métallique.

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Ces transformations sont uniques car elles permettent de concentrer le champ magnétique d'une onde lumineuse dans la couche mince et, de cette manière, de lire l'information sur ses propriétés optiques avant de la transmettre (sous la forme de lumière réfléchie ou diffractée) sous la forme de rapports spécialement codés de phases d'onde lumineuse, a déclaré Andreï Kabachine, directeur de recherche de l'Institut d'ingénierie physique de l'institut de biomédecine de l'université MEPhI.

«Une telle méthode de concentration de champ d'onde lumineuse, de codification et de transfert d'information de phase permet d'obtenir une sensibilité sans précédent du système au changement de caractéristiques optiques de couches très minces, y compris les couches atomiques de matériaux 2D et les couches moléculaires de biomatériaux à la surface des biocapteurs», a-t-il déclaré à Sputnik.

L'hypersensibilité

Selon le chercheur, l'hypersensibilité des nano-transducteurs proposés est présente dans l'enregistrement de l'effet ferroélectrique de la couche atomique de disulfure de molybdène (MoS₂, analogue du fameux graphène). Les scientifiques estiment que l'enregistrement d'un effet aussi mince de la couche atomique est «sans précédent» et «ouvre de tout nouveaux horizons pour l'étude des matériaux 2D».

Un autre exemple de l'hypersensibilité est la nouvelle méthode de détection de l'antibiotique chloramphénicol, utilisé dans la médecine et l'industrie alimentaire. Le contrôle de sa concentration dans les produits alimentaires est crucial car un excès engendre des maladies cancéreuses et vasculaires.

Les études ont montré que grâce aux nano-transducteurs de Fourier le seuil de détection de l'antibiotique était au moins multiplié par mille par rapport à d'autres approches. Leur efficacité est prédite dans de multiples domaines, tels que

  • le diagnostic précoce des maladies dangereuses,
  • le contrôle antidopage ultrasensible,
  • le contrôle des produits alimentaires et de l'environnement.
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