Un système de capteurs pour l'évaluation de l'innocuité des nanoparticules
Le projet INSTANT (Innovative sensor for the fast analysis of nanoparticles in selected target products), financé par l'UE, a modifié ce statut avec un appareil économique, nécessaire et intégré pour la détection et la quantification des NPI dans des échantillons complexes tels que les aliments et les produits cosmétiques. Les scientifiques ont sélectionné et produit différentes espèces de NPI ayant des propriétés variées pour l'analyse : argent, or, oxyde de zinc et oxyde de titane. Les échantillons testés comprenaient des aliments, des jus de fruits et des crèmes solaires contenant ces NPI. Les chercheurs d'INSTANT ont optimisé et standardisé les techniques de préparation des échantillons pour permettre une bonne extraction, détection et identification des NPI. Le développement d'un protocole d'extraction généralisée est une grande réussite. Le consortium a développé et testé l'utilité des polymères imprimés de manière moléculaire (PIM) et des nanotubes de carbone personnalisés (NTCp) comme matériel de détection. Ceux-ci ont été incorporés dans les éléments de reconnaissance pour créer des tableaux de capteur robustes capables de réaliser une détection optique et électrochimique sans label pour une caractérisation physicochimique de NPI. Leur unité de détection combine une fluidique sophistiquée avec une cellule de flux modulaire et facile à utiliser, facilitant la lecture parallèle avec les stratégies de détection électrochimique et optique sur un transducteur. Cette configuration innovante permet la détection simultanée de différentes espèces de NPI. Les scientifiques ont incorporé la préparation de l'échantillon, la détection et les unités d'alimentation électroniques dans deux prototypes pour un fonctionnement sur site et en laboratoire. Seuls des NTCp fonctionnalisés ont été sélectionnés pour l'évaluation des performances des prototypes à l'aide d'échantillons réels. L'intégration des PIM s'est avérée trop laborieuse pendant la durée du projet. Les prototypes ont également intégré des logiciels de processus pour l'évaluation chimiométrique ainsi que les communications et les interfaces utilisateurs graphiques. Les résultats ont été validés dans une approche cyclique et les chercheurs ont mis à niveau les composants de démonstrateur INSTANT pour optimiser les performances. Les résultats du projet ont été largement diffusés via plusieurs publications, conférences, communiqués de presse, salons et expositions ainsi que via des matériaux audio/vidéo. Dans un premier temps, l'équipe INSTANT a pu livrer un dispositif économique entièrement intégré et validé pour contrôler et analyser les NPI présentes dans les produits cosmétiques, les aliments et les boissons. Ces dispositifs peuvent être utilisés pour développer des réglementations de sécurité basées sur des preuves pour garantir l'étiquetage explicite des produits. D'autres applications incluent des capteurs pour détecter les particules toxiques ou les agents pathogènes dans l'environnement. Outre l'augmentation de la compétitivité du consortium, les utilisateurs finaux bénéficieront également d'une confiance accrue des consommateurs dans la sécurité des produits avec des NPI.
Mots‑clés
Capteur, sécurité, nanoparticule d'ingénierie, INSTANT, protocole d'extraction, polymères imprimés de manière moléculaire, nanotubes de carbone sur mesure, prototype
