Une équipe internationale dirigée par l'ICREA Prof Arben Merkoçi vient de développer de nouvelles plateformes de détection à base de nanopapier de cellulose bactérienne. Ces nouvelles plateformes sont simples, faible coût et facile à produire et présentent des propriétés exceptionnelles qui les rendent idéales pour les applications de (bio)détection optique. Les résultats ont été rapportés dans ACS Nano .
Les chercheurs de l'ICN2 vont plus loin dans le développement de des biocapteurs à faible coût et faciles à produire. Dans un article publié dans ACS Nano , ils ont récemment signalé diverses plates-formes innovantes de détection optique à base de nanopapier. Pour arriver à ce résultat, l'auteur correspondant, CREA Prof Arben Merkoçi, Chef de groupe à ICN2 et premier auteur, Dr Eden Morales-Narváez (de l'ICN2) et Hamed Golmohammadi (chercheur invité à l'ICN2), de Nanobioélectronique et biocapteurs Grouper, a établi une collaboration internationale avec l'Université Shahid Chamran (Iran), l'Université des sciences agricoles et des ressources naturelles de Gorgan (Iran) et l'Académie des sciences de la République tchèque.
La cellulose est simple, naturellement abondante et peu coûteuse. Cependant, les fibres de cellulose à l'échelle nanométrique présentent des propriétés extraordinaires telles que la flexibilité, haute cristallinité, biodégradabilité et transparence optique, entre autres. Le nanomatériau peut être extrait de la pulpe de cellulose végétale ou synthétisé par des bactéries non pathogènes. Actuellement, la nanocellulose fait l'objet de recherches actives pour une myriade d'applications, notamment la filtration, pansement de plaie, approches de dépollution et électronique flexible et transparente, alors qu'il a été à peine exploré pour des applications de (bio)détection optique.
L'équipe de recherche dirigée par ICREA Prof Arben Merkoçi cherche à concevoir, fabriquer, et testez simplement, plates-formes de détection jetables et polyvalentes basées sur ce matériau. Ils ont conçu différentes plateformes de détection optique à base de nanopapier de cellulose bactérienne. Dans l'article, les auteurs décrivent comment le matériau peut être réglé pour présenter des propriétés plasmoniques ou photoluminescentes qui peuvent être exploitées pour des applications de détection. Spécifiquement, ils ont préparé deux types de nanopapier plasmonique et deux types de nanopapier photoluminescent en utilisant différents nanomatériaux optiquement actifs.
Les chercheurs ont profité de la transparence optique, porosité, hydrophilie, et l'aptitude à la modification chimique du matériau. La cellulose bactérienne utilisée tout au long de cette recherche a été obtenue à l'aide d'une approche ascendante et il est démontré qu'elle peut être facilement transformée en dispositifs utiles pour des applications de détection utilisant l'impression à la cire ou de simples outils de poinçonnage. L'équipe scientifique démontre également comment ces nouvelles plates-formes de détection peuvent être modulées pour détecter des analytes biologiquement pertinents tels que le cyanure et les agents pathogènes, entre autres.
Selon les auteurs, cette classe de plateformes peut s'avérer précieuse pour afficher des informations analytiques dans divers domaines tels que le diagnostic, surveillance environnementale et sécurité alimentaire. De plus, puisque la cellulose bactérienne est flexible, poids léger, biocompatible et biodégradable, les composites proposés pourraient être utilisés comme capteurs optiques portables et pourraient même être intégrés dans de nouveaux dispositifs théranostiques. En général, les capteurs sur papier sont connus pour être simples, portable, jetable, des appareils peu énergivores et peu coûteux qui pourraient être exploités en médecine, détection d'explosifs ou de composés dangereux et études environnementales.
