Un dispositif qui renforce notre protection contre les menaces chimiques
Les détecteurs traditionnels de menaces chimiques, qui reposent sur la mobilité ionique ou la spectrométrie de masse, sont souvent encombrants et coûteux. Si la détection par dosage immunologique offre une plus grande spécificité, elle ne permet pas de détecter l’ensemble de la gamme des menaces en évolution.
Dispositif portable Raman-SERS optimisé par l’IA
Le projet SERSing(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par l’UE, a développé un dispositif Raman-SERS portable optimisé par l’intelligence artificielle, capable de détecter et d’identifier rapidement les risques chimiques liquides à de faibles concentrations, un équivalent pour les gaz est par ailleurs en cours de développement. La spectroscopie Raman(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (SR) est une technique d’analyse chimique utilisée pour identifier des composés solides ou liquides inconnus et suspects. Dans le système de spectroscopie Raman améliorée de surface (SERS), des données géolocalisées sur la menace sont transmises à une plateforme en ligne pour une prise de décision rapide. «Notre dispositif peut être utilisé par le personnel de première intervention, installé dans des lieux fixes et monté sur des robots ou des drones», explique le coordinateur du projet, Tomas Rindzevicius, de Silmeco(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) au Danemark. «Lorsque nous avons commencé, l’analyse des données SERS pilotée par l’IA était relativement nouvelle et s’est avérée être un complément remarquable à notre boîte à outils de détection.»
Les avantages d’une SR plus sensible
Les substrats SERS développés par SERSing sont déjà utilisés par le partenaire du projet, Serstech, dans son kit SERS, qui peut être utilisé pour détecter et identifier diverses menaces chimiques au sein d’échantillons liquides. Le dispositif de Serstech est doté de capacités de géolocalisation, qui permettent de suivre l’endroit d’où les échantillons sont prélevés, ainsi que leurs déplacements, ce qui est essentiel aux opérations sur le terrain. Le dispositif peut également être connecté à distance et transmettre des données à un système de contrôle central ou à une plateforme basée sur le cloud, et plusieurs dispositifs peuvent travailler en coordination, fournissant ainsi une vue d’ensemble des menaces. «Cette surveillance en temps réel améliore la prise de décision, permettant aux équipes de réagir rapidement, de gérer les ressources et de contenir les menaces de manière plus efficace. Le système peut également être formé à la détection des risques émergents à mesure qu’ils se développent, ce qui renforce l’appréciation globale de la situation et la sécurité», confie Tomas Rindzevicius.
SERSing à l’origine d’une nouvelle invention révolutionnaire
Plus récemment, le projet a généré plusieurs demandes de brevet, dont une émanant de l’Agence suédoise de recherche pour la défense(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (FOI). La FOI suédoise a exploité une partie des travaux du projet SERSing dans le domaine de la SERS pour développer une nouvelle solution en instance de brevet qui pourrait permettre la détection rapide et à haute sensibilité de divers agents neurotoxiques et pesticides en phase liquide et gazeuse. Le caractère totalement innovante de la méthode FOI tient à l’utilisation d’un composé breveté pour fonctionnaliser les SERS. «Ce composé est une antenne de taille nanométrique qui peut nous aider à capter les signaux SERS d’agents neurotoxiques qui sont soit en phase gazeuse ou vapeur, soit intégrés dans des fluides complexes à plusieurs composants», explique Tomas Rindzevicius. Selon lui, l’invention de la FOI contribuera à la réalisation de l’objectif du projet SERSing, à savoir la construction de dispositifs portatifs économiques et fiables pour la détection des agents de guerre chimiques (CWA pour chemical warfare agents) et des pesticides en phase liquide et gazeuse. Serstech envisage de concéder à la FOI une licence sur les droits de brevet une fois que l’invention aura été déposée. «Travailler avec des CWA et la technologie associée n’est pas seulement coûteux et chronophage, mais exige également des connaissances, des autorisations, des installations et des protocoles de sécurité très spécifiques, qui ont tous été développés dans le cadre de notre travail», précise Tomas Rindzevicius. «Sans le projet SERSing, la FOI n’aurait pas pu créer ce nouveau concept passionnant, synthétiser le composé et, surtout, le tester avec rigueur.» Les réalisations de SERSing correspondent également aux besoins identifiés par l’initiative européenne ENCIRCLE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) pour améliorer la détection, l’identification, la modélisation, l’évaluation des risques et la réduction de l’impact des produits chimiques dangereux.