Publié le 2024-02-29 14:35:00. Des chercheurs sud-coréens ont mis au point un dispositif microfluidique innovant qui pourrait révolutionner la détection des polluants dans l’eau et les aliments, en simplifiant considérablement les analyses et en améliorant leur fiabilité.
- Le nouveau dispositif permet d’extraire directement les contaminants des échantillons, même ceux contenant des particules solides comme le sable ou les résidus alimentaires, sans nécessiter de filtration préalable.
- Cette technologie combine l’extraction et la préparation des échantillons en un seul processus, réduisant ainsi le temps et les coûts d’analyse.
- Les tests initiaux ont démontré l’efficacité du dispositif pour détecter des contaminants réglementés tels que l’acide perfluorooctanoïque (PFOA) et la carbamazépine.
La détection de traces de polluants dans l’environnement et les denrées alimentaires est un défi complexe. Les échantillons d’eau, par exemple, contiennent souvent des matières en suspension qui nécessitent un prétraitement laborieux avant l’analyse en laboratoire. Traditionnellement, ce prétraitement implique une filtration pour éliminer les particules solides, suivie d’une extraction pour isoler les composés cibles. Or, ces étapes peuvent compromettre la précision des résultats, en éliminant involontairement des traces de polluants, et sont souvent difficiles à automatiser.
L’équipe du Dr Ju Hyeon Kim, de l’Institut coréen de recherche en technologie chimique (KRICT), en collaboration avec le professeur Jae Bem You de l’Université nationale de Chungnam, a développé une solution prometteuse. Leur dispositif microfluidique intègre l’extraction et la préparation des échantillons dans un seul processus rationalisé, offrant une alternative plus rapide et plus fiable aux méthodes conventionnelles. Cette approche novatrice pourrait avoir des implications significatives pour la santé publique et la surveillance environnementale.
Au cœur de ce dispositif se trouve une microchambre qui contient une minuscule gouttelette de solvant d’extraction. Un microcanal étroit adjacent permet à la solution échantillon de s’écouler en continu. Lorsque l’échantillon passe à proximité de la gouttelette, les polluants cibles migrent sélectivement vers le solvant, tandis que les particules solides restent dans le flux et n’interfèrent pas avec l’extraction. Une fois l’extraction terminée, la gouttelette peut être collectée et analysée à l’aide de techniques de laboratoire standard.
Pour valider l’efficacité de leur système, les chercheurs ont testé le dispositif sur deux contaminants fréquemment surveillés : l’acide perfluorooctanoïque (PFOA), un membre de la famille des PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées), et la carbamazépine (CBZ), un anticonvulsivant souvent détecté dans les eaux usées. Ils ont réussi à détecter le PFOA en seulement cinq minutes et à extraire le CBZ directement d’une suspension contenant du sable, sans filtration préalable. L’analyse par chromatographie liquide à haute performance a confirmé l’identification claire et fiable de ces contaminants.
Cette technologie pourrait permettre de déployer des systèmes de surveillance environnementale sur site, réduisant ainsi la nécessité de transporter les échantillons vers des laboratoires centralisés. Cette capacité est particulièrement précieuse en cas de réponse rapide à une pollution ou pour la surveillance de routine dans les zones reculées. De plus, l’intégration de plusieurs étapes de préparation dans une seule plateforme ouvre la voie à la création de systèmes analytiques portables pour le contrôle de la sécurité alimentaire et le dépistage des résidus pharmaceutiques. La sécurité de l’eau potable, en particulier, pourrait bénéficier de ces avancées.
À mesure que la surveillance réglementaire des contaminants émergents se renforce, des outils capables de simplifier et d’améliorer les méthodes de détection deviendront de plus en plus indispensables. Ce dispositif microfluidique représente donc une avancée significative vers une analyse plus efficace et plus fiable des polluants présents dans notre environnement et nos aliments.