Un nouveau, un capteur sur papier développé par des chimistes de l'Université de l'Alberta peut détecter deux neurotoxines puissantes qui auraient été utilisées dans la guerre chimique.

Le capteur utilise des points quantiques à base de silicium pour détecter le paraoxon et le parathion, deux toxines puissantes qui font jaunir ou vert les capteurs en papier selon la quantité de toxine présente.

L'étude montre également qu'une application commerciale pour smartphone peut être utilisée pour estimer avec précision la quantité de toxines dans un échantillon, qui pourrait offrir une solution plus simple, moyen plus rapide de les détecter que les méthodes actuelles qui nécessitent des instruments coûteux et des techniciens hautement qualifiés.

"Le paraoxon et le parathion sont des agents neurotoxiques qui ont été utilisés comme pesticides, " a expliqué le chimiste de l'U d'A Jonathan Veinot, qui était co-auteur de l'étude avec Ph.D. étudiant Christopher Robidillo.

"Une détection précise est importante car ces substances sont puissantes, elles peuvent tuer en quelques minutes selon l'exposition et le traitement."

Depuis que le parathion a été développé en 1947, la plupart des pays du monde, dont le Canada et les États-Unis, ont cessé de l'utiliser comme pesticide, dit Robidillo, citant des recherches montrant qu'il a également été lié au cancer et aux malformations congénitales.

Paraoxon, un composé similaire qui est créé lorsque le parathion est décomposé par des enzymes dans le corps, est considéré 50 fois plus toxique. On pense qu'il a été utilisé dans la guerre chimique au cours des années 1970 dans ce qui est maintenant le Zimbabwe, et plus tard par le régime d'apartheid en Afrique du Sud dans le cadre de son programme d'armes chimiques.

Pour construire les capteurs, l'équipe de recherche a combiné une protéine fluorescente verte avec des points quantiques à base de silicium qui émettent de la lumière rouge. En cas d'exposition au paraoxon ou au parathion, le mélange n'émet plus de lumière rouge, faisant virer au capteur diverses nuances de jaune ou de vert sous une lumière fluorescente.

"Les capteurs peuvent être utilisés pour tester des échantillons environnementaux et détecter la présence d'agents neurotoxiques, " ajoute Robidillo. " A l'aide d'une application smartphone, il est possible d'estimer la quantité d'agent neurotoxique présent; c'est plus fiable qu'une simple évaluation visuelle."

Veinot a déclaré que les résultats suggèrent que des capteurs similaires soient également adaptés pour tester d'autres toxines.

"C'est une plate-forme sur laquelle nous construisons qui pourrait éventuellement être utilisée pour détecter plusieurs substances à la fois."

L'étude, Détection ratiométrique d'agents nerveux par couplage de propriétés complémentaires de points quantiques à base de silicium et de protéines fluorescentes vertes, " a été publié dans Matériaux et interfaces appliqués ACS .