Gravimetric and electrochemical sensors and their applications in health and the environment: challenges and solutions
Capteurs gravimétriques et électrochimiques et leurs applications dans le domaine de la santé et de l'environnement : défis et solutions
Résumé
Over the past decades, there has been a skyrocketing demand for reliable, ultra-sensitive, and low-cost tools capable of identifying and quantifying a considered analyte (or a family of analytes) in a complex environment. Chemosensors and biosensors can meet these needs and respond to the strict requirements of two key domains: environment and health.
My research concerns the design of electrochemical and surface acoustic wave sensors for the detection of biological entities (DNA and proteins) and various types of environmental pollutants (pesticides, heavy ions, etc.). Depending on the analyte to be detected, we have optimized the functionalization technique of the sensors' surfaces (molecular printing, self-assembled layers, or physical adsorption) to ensure the robustness and selectivity of the designed devices. In addition, and to avoid experimental bias, we have quasi-systematically used dual transduction (electrochemistry/gravimetry or electrochemistry/ELISA).
While it is indisputable that sensor technology has reached maturity, there are still several challenges to be met before these tools become THE analytical devices of choice for ultrasensitive and specific detection of chemical and biological species.
Les dernières décennies ont vu émerger une forte demande d’outils fiables, ultrasensibles et peu coûteux permettant d’identifier et de doser des analytes (ou une famille d’analytes) dans un milieu complexe. La technologie des capteurs chimiques et biologiques s’est ainsi développée pour accompagner ces besoins et répondre aux exigences sociétales de deux secteurs clés : l'environnement et la santé.
C’est dans ces deux domaines que s’inscrivent mes recherches dédiées à la conception et à la réalisation de capteurs électrochimiques et à ondes acoustiques de surface pour la détection d'espèces biologiques (ADN et protéines) et de divers types de polluants environnementaux (pesticides, ions lourds, etc.). Les techniques de fonctionnalisation des surfaces des capteurs (impression moléculaire, couches auto-assemblées, adsorption physique) ont été à chaque fois optimisées en fonction de l’analyte à détecter pour s’assurer de la robustesse et de la sélectivité du capteur réalisé. Par ailleurs, et pour s’affranchir de biais expérimentaux, nous avons quasi-systématiquement utilisé une double transduction (électrochimie / gravimétrie ou électrochimie / ELISA).
S’il est indéniable que la technologie des capteurs a beaucoup gagné en maturité, il reste néanmoins plusieurs défis à relever pour que ces outils deviennent LES dispositifs analytiques de choix pour la détection ultra-sensible et spécifique d'espèces chimiques et biologiques dans un milieu donné.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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