Un nouveau développé, un capteur à faible coût peut détecter et mesurer avec précision la quantité d'herbicide largement utilisé et controversé, glyphosate, dans des gouttelettes de liquide dans un test de laboratoire.

Les ingénieurs de la Washington State University et de DL ADV-Tech ont développé le capteur, qui utilise des tubes de taille nanométrique, et l'ont testé sur des échantillons de jus d'orange et de boissons à base de riz qu'ils ont enrichis avec l'herbicide pour l'étude. Le capteur de glyphosate utilise une technologie similaire à celle utilisée dans les tests de glycémie qui permet de mesurer rapidement la glycémie à partir d'une piqûre de sang.

Finalement, c'est l'objectif de ce capteur :tester des échantillons humains pour surveiller l'exposition au glyphosate, mais dans l'étude publiée dans Biocapteurs et bioélectronique , les chercheurs ont d'abord montré le potentiel du capteur pour tester les boissons.

"Nous avons commencé à développer ce capteur pour la surveillance de la santé, mais il peut également être utilisé pour la sécurité alimentaire et la surveillance de l'environnement, " a déclaré Yuehe Lin, professeur à l'École de génie mécanique et des matériaux de la WSU et auteur correspondant de l'étude. "Nous l'avons conçu pour être portable et avons utilisé l'impression 3D pour le rendre petit et compact, afin qu'il puisse être utilisé n'importe où, en laboratoire ou sur le terrain."

Avant ce nouveau développement, les méthodes de détection et de mesure des herbicides comme le glyphosate reposaient souvent sur une préparation méticuleuse des échantillons et sur des équipements scientifiques coûteux comme les spectromètres de masse. D'autres méthodes impliquent l'utilisation d'anticorps biologiques pour attirer et lier les molécules herbicides, ce qui est également coûteux avec des matériaux qui doivent être soigneusement stockés pour éviter la dégradation des composants naturels.

Le capteur développé par l'équipe de recherche utilise des nanotubes de polymère électriquement conducteurs qui sont imprimés avec des cavités de la taille d'une molécule qui peuvent lier des molécules de glyphosate, imitant essentiellement les anticorps biologiques. Ces nanotubes sont ensuite enduits sur un dispositif de capteur imprimé en 3D qui utilise un courant électrique pour quantifier la concentration en glyphosate. Parce qu'il utilise un anticorps artificiel au lieu d'un biologique, le capteur n'a pas besoin de stockage spécial, et les matériaux de détection sont relativement peu coûteux.

Les chercheurs ont testé le capteur sur des échantillons de jus d'orange et de boissons à base de riz qu'ils ont enrichis de niveaux connus de glyphosate. Ils ont découvert que le capteur avait la capacité de détecter l'herbicide avec une sensibilité et une spécificité élevées.

"Pour la prochaine étape, nous voulons utiliser le capteur pour détecter le glyphosate dans certains échantillons humains tels que le sang, salive ou urine, " dit Shichao Ding, un doctorant WSU dans le laboratoire de Lin et premier auteur de l'article. "Nous continuerons également à développer de nouveaux nanomatériaux pour améliorer ses performances de détection."

L'utilisation du glyphosate a été approuvée par de nombreux organismes de réglementation, notamment l'Agence de protection de l'environnement des États-Unis, qui a publié une déclaration en 2020 selon laquelle il est sans danger pour une utilisation aux niveaux recommandés. Encore, certains groupes et études ont soulevé des inquiétudes concernant les risques sanitaires et environnementaux du glyphosate, et le Centre international de recherche sur le cancer de l'Organisation mondiale de la santé l'a classé comme "probablement cancérogène pour l'homme".