Le prototype de capteur (a), et un examen approfondi de ses « doigts d’électrode » (b,d)
Le graphène, ce « matériau miracle » électriquement conducteur constitué d’une feuille d’un atome de carbone lié, a déjà de nombreuses utilisations. Mais il en a désormais une autre, en tant qu’ingrédient actif d’un capteur qui détecte l’altération des aliments.
Développé par des scientifiques de l’université d’État de l’Iowa et de l’université Northwestern dans l’Illinois, le prototype de capteur a été créé par les premières électrodes de graphène imprimées par jet d’aérosol sur un substrat polymère flexible. Ensuite, des anticorps à l’histamine ont été chimiquement liés au graphène. Bien que plus souvent associées à des réactions allergiques, les histamines sont également émises par la viande ou le poisson avariés.
Lorsque le dispositif résultant est placé près d’un échantillon de l’un ou l’autre de ces aliments, toutes les molécules d’histamine présentes se lient aux anticorps sur le graphène, bloquant le transfert d’électrons. Cela augmente la résistance électrique du matériau – plus le nombre de molécules présentes est important, plus la résistance est grande.
Par conséquent, en faisant passer un courant électrique entre les électrodes, il est possible de mesurer la résistance et donc de déterminer les niveaux d’histamine. Sous sa forme actuelle, le capteur peut détecter des histamines jusqu’à une concentration de 3,41 parties par million. Pour le contexte, la Food and Drug Administration américaine définit la détérioration du poisson comme étant tout ce qui dépasse 50 parties par million.
Le capteur est apparemment peu coûteux à fabriquer et pourrait facilement être produit en masse. De plus, en remplaçant les anticorps histaminiques par d’autres types d’anticorps, le système pourrait également être utilisé pour détecter des éléments tels que des bactéries nocives ou des biomarqueurs associés à des maladies.
La technologie est actuellement commercialisée par NanoSpy, une entreprise dérivée de l’État de l’Iowa. Elle est décrite dans un article récemment publié dans la revue 2D Materials.
https://www.news.iastate.edu/news/2020/06/25/graphenesensors
