La lutte pour l'espace de vie concerne non seulement les personnes et les animaux, mais peut également faire référence aux moisissures. Lorsque la moisissure (champignons) a contaminé l'aliment en cas de mauvais environnement pour son développement, il déclare produire des deuxièmes métabolites - les mycotoxines - pour empêcher la croissance d'un autre champignon sur la même substance. L'une des mycotoxines n'a pas d'effet sur les animaux et d'autres peuvent avoir des effets drastiques sur la santé. De nos jours, la méthode courante pour l'analyse des mycotoxines dans l'alimentation humaine et animale est basée sur des analystes complexes basés sur des méthodes de chromatographie liquide à haute performance.

Une équipe internationale de chercheurs du Biosense Institute (Serbie), Université nationale de recherche en technologie électronique (Russie), et l'Université du Texas à Austin (États-Unis) a développé un capteur de mycotoxine rapide sur le terrain basé sur un transistor à effet de champ au graphène (GFET). Les auteurs utilisent à la fois la méthode de fabrication micro-technologique pour produire le GFET pour pouvoir travailler en liquide et la fonctionnalisation biologique par liaison covalente à la surface de l'élément de reconnaissance biologique basé sur un aptamère spécifique. Les changements dans la configuration de l'aptamère au cours de la liaison avec les mycotoxines conduisent à un effet de déclenchement sur les charges transportées dans le canal graphène.

Les auteurs ont démontré la grande vitesse de détection de l'ochratoxine A (OTA) dans une solution tampon et dans des échantillons réels (vin enrichi). Ils ont démontré une sensibilité élevée à la concentration d'OTA jusqu'à 4 pg/mL pour le temps de réponse de 5 min. De plus, les auteurs ont démontré la régénération du capteur par lavage dans une solution d'urée qui permet de multiples usages.

Cette étude constitue une première étape du développement de capteurs multiréseaux sur puce à base de graphène pour l'analyse de plusieurs mycotoxines dans les aliments et les boissons. Le développement de la technologie compatible avec la microtechnologie pour la liaison locale et sélective des aptamères peut fournir des capteurs avec de nombreux transistors pour l'analyse de composants spécifiques. En outre, de tels capteurs basés sur GFET peuvent être facilement intégrés aux plates-formes IoT et de téléphonie mobile. L'étude montre que le capteur de mycotoxines entièrement intégré à haute sensibilité, une réponse rapide, et une gamme dynamique élevée de concentrations de toxines est réalisable par une fonctionnalisation appropriée du FET au graphène.

Les chercheurs discutent plus en détail de leur technologie dans Toxines , une publication MDPI.