Les bactéries ont été forcées à générer de l'électricité lorsqu'elles détectent des substances dangereuses, et ce, en les confinant dans une cellule.
Nouvelle système biosensoriel : bactéries comme détecteurs « électriques »
Des scientifiques ont créé un capteur bioélectronique prometteur, dans lequel des bactéries vivantes génèrent un signal électrique lorsqu'elles détectent certaines substances dans un liquide. La technologie repose sur un hydrogel de chitinane – un polymère naturel obtenu principalement à partir d'exosquelettes de crustacés (mais aussi de mollusques, champignons et insectes). Grâce à ce matériau, le capteur devient sûr même pour le contrôle des produits alimentaires ; les premiers essais ont été réalisés dans du lait, où il détecte les impuretés indésirables.
Comment fonctionnent les bactéries-génératrices
Les bactéries capables de produire de l'électricité sont connues depuis longtemps. Leur diversité permet de choisir les souches appropriées selon les substances à identifier. Le problème résidait dans le fait que, lors du plongeon des colonies dans un liquide, elles étaient soit éliminées, soit la substance médiatrice nécessaire au transfert d'électrons vers les électrodes était perdue.
Solution : hydrogel de chitinane
L'hydrogel de chitinane joue le rôle de « forteresse » :
- il retient les bactéries et les médiateurs à l'intérieur du milieu ;
- il fournit une base pour fixer les médiateurs redox, qui transmettent les électrons des bactéries activées aux électrodes.
Le chitinane est sûr pour l'homme et l'environnement, et remplace facilement les porteurs synthétiques.
Capteur en action
Lorsqu'il entre en contact avec des polluants ciblés (par exemple, des substances toxiques dans les eaux usées ou les produits alimentaires), les micro-organismes déclenchent la chaîne respiratoire de transfert d'électrons. Cela génère un signal électrique stable qui peut être enregistré par un équipement spécialisé.
Dans une étude pilote, le capteur avec des bactéries probiotiques modifiées *Lactobacillus plantarum* a été placé dans du lait. Les bactéries réagissent à la présence du conservateur sakcin P, générant un signal électrique en quelques heures. Ainsi, le capteur a détecté avec succès la substance recherchée et a montré une activité électrique.
Perspectives d'application
La technologie développée ouvre de nouvelles possibilités pour surveiller la qualité de l'eau et des produits alimentaires. À l'avenir, elle pourra être intégrée dans l'industrie, le contrôle environnemental et les soins de santé, favorisant la transition vers des solutions « vertes » basées sur des micro-organismes vivants.
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