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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
généralement via des signaux électriques, thermiques ou optiques » (Nagel et al.,
1992). L’architecture de base d’un biodétecteur est donc constituée d’un élément
de reconnaissance biologique spécifique et d’un transducteur physique (figure 1).
On trouvera dans la littérature de très nombreuses références sur le sujet et, en
guise d’introduction, nous pouvons renvoyer le lecteur vers quelques articles de
revue récents concernant les biodétecteurs environnementaux (Wanekaya et al.,
2008 ; Ron, 2007 ; Amine et al., 2006 ; Rodriguez-Mozaz et al., 2006).
Transducteur physique
Composant biologique
• Enzymes
- transformation du polluant
- inhibition de la réaction par le polluant
- modulation (polluant = effecteur spécifique)
’ Anticorps
- liaison directe de l'analyte
- compétition
• Canaux ou récepteurs membranaires
- transport du polluant
- inhibition du transport par le polluant
- modulation (polluant = effecteur spécifique)
• Microorganismes
- inhibition d’une fonction générale.
(e.g. métabolisme énergétique, réparation
de CAD N. division cellulaire...)
- liaison spécifique à un promoteur de la
régulation génétique
- réponse globale (transcriptome. protéome,
métabotome...)
•Electrochimiques
- potentiométriques
- ampérométriques
• Opto-êlectroniques
- à résonance plasmontque de
surface
• potentiométriqués adressables par
la lumière
• Optiques
- absorbance
- luminescence
- fluorescence
- fluorescence à réflectance interne
• Acoustiques
- microbalances à cristal de quartz
- surface d'ondes acoustiques
- surface d’ondes transverses
Figure 1 ■ Composants fonctionnels d’un biodétecteur. L’association d’une fonction
biologique et d une technique physique caractérise le type du biocapteur; on peut, par
exemple, concevoir un capteur mettant en œuvre un anticorps marqué avec un enzyme
icdox et une détection par électrode (immunocapteur ampérométrique) ; ou un capteur
utilisant la GFP sous contrôle d’un promoteur génétique bactérien (biocapteur à fluorescence). La sensibilité, la reproductibilité et la robustesse du biodétecteur dépendent
largement de la qualité du couplage technologique. Les biodétecteurs sont des dispositifs
autement intégrés et la préparation de l’échantillon ou le traitement du signal peuvent
aire partie du système afin d’en accroître la portabilité et l’autonomie.
Les résultats de tels instruments analytiques peuvent être soit qualitatifs, soit
quantitatifs, mais on attend évidemment d’eux qu’ils fournissent une évaluation £
la plus diiecte possible d’un paramètre directement proportionnel au niveau ।
de risque. C est généralement l’usage qui spécifie le design, et les usages des
lodétecteuis sont en lait multiples. On pourra les utiliser aussi bien dans un but |
alerte, d identification de danger que de caractérisation d’une pollution. Sur ।
cette base, on pouira formuler quelques exigences minimales; détection en temps §
reel, éventuellement en continu, taux de fausses alarmes (faux négatifs/faux posi- ।
s), polyvalence, coût de déploiement, etc. Les biodétecteurs sont encore taies “
en toxicologie nucléaire environnementale et, pour définir les formats adaptés, |
kipIrt'1 S 'nsP'iei
ce
se fait dans le domaine de la détection des menaces ।
,
•
racü°l°gique, biologique et chimique), un secteur « dopé » |
epuis
I pai le contexte global d’insécurité mondiale. Le Centre d’Edgewoo «
ai mec américaine publie tous les deux ans une revue exhaustive des techno
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
généralement via des signaux électriques, thermiques ou optiques » (Nagel et al.,
1992). L’architecture de base d’un biodétecteur est donc constituée d’un élément
de reconnaissance biologique spécifique et d’un transducteur physique (figure 1).
On trouvera dans la littérature de très nombreuses références sur le sujet et, en
guise d’introduction, nous pouvons renvoyer le lecteur vers quelques articles de
revue récents concernant les biodétecteurs environnementaux (Wanekaya et al.,
2008 ; Ron, 2007 ; Amine et al., 2006 ; Rodriguez-Mozaz et al., 2006).
Transducteur physique
Composant biologique
• Enzymes
- transformation du polluant
- inhibition de la réaction par le polluant
- modulation (polluant = effecteur spécifique)
’ Anticorps
- liaison directe de l'analyte
- compétition
• Canaux ou récepteurs membranaires
- transport du polluant
- inhibition du transport par le polluant
- modulation (polluant = effecteur spécifique)
• Microorganismes
- inhibition d’une fonction générale.
(e.g. métabolisme énergétique, réparation
de CAD N. division cellulaire...)
- liaison spécifique à un promoteur de la
régulation génétique
- réponse globale (transcriptome. protéome,
métabotome...)
•Electrochimiques
- potentiométriques
- ampérométriques
• Opto-êlectroniques
- à résonance plasmontque de
surface
• potentiométriqués adressables par
la lumière
• Optiques
- absorbance
- luminescence
- fluorescence
- fluorescence à réflectance interne
• Acoustiques
- microbalances à cristal de quartz
- surface d'ondes acoustiques
- surface d’ondes transverses
Figure 1 ■ Composants fonctionnels d’un biodétecteur. L’association d’une fonction
biologique et d une technique physique caractérise le type du biocapteur; on peut, par
exemple, concevoir un capteur mettant en œuvre un anticorps marqué avec un enzyme
icdox et une détection par électrode (immunocapteur ampérométrique) ; ou un capteur
utilisant la GFP sous contrôle d’un promoteur génétique bactérien (biocapteur à fluorescence). La sensibilité, la reproductibilité et la robustesse du biodétecteur dépendent
largement de la qualité du couplage technologique. Les biodétecteurs sont des dispositifs
autement intégrés et la préparation de l’échantillon ou le traitement du signal peuvent
aire partie du système afin d’en accroître la portabilité et l’autonomie.
Les résultats de tels instruments analytiques peuvent être soit qualitatifs, soit
quantitatifs, mais on attend évidemment d’eux qu’ils fournissent une évaluation £
la plus diiecte possible d’un paramètre directement proportionnel au niveau ।
de risque. C est généralement l’usage qui spécifie le design, et les usages des
lodétecteuis sont en lait multiples. On pourra les utiliser aussi bien dans un but |
alerte, d identification de danger que de caractérisation d’une pollution. Sur ।
cette base, on pouira formuler quelques exigences minimales; détection en temps §
reel, éventuellement en continu, taux de fausses alarmes (faux négatifs/faux posi- ।
s), polyvalence, coût de déploiement, etc. Les biodétecteurs sont encore taies “
en toxicologie nucléaire environnementale et, pour définir les formats adaptés, |
kipIrt'1 S 'nsP'iei
ce
se fait dans le domaine de la détection des menaces ।
,
•
racü°l°gique, biologique et chimique), un secteur « dopé » |
epuis
I pai le contexte global d’insécurité mondiale. Le Centre d’Edgewoo «
ai mec américaine publie tous les deux ans une revue exhaustive des techno