Analyse directe du sol, de l'eau et des fluides biologiques
Qu'est ce que les micros-capteurs électrochimiques?
Les micro-capteurs électrochimiques fournissent des informations en temps réel sur des environnements complexes en s'appuyant à la fois sur une couche chimiquement sélective et sur un transducteur électrochimique. Les capteurs électrochimiques permettent la conversion directe d'un événement biologique en signal électronique.Il existe quatre principaux types de capteurs électrochimiques : électrodes potentiométriques ou électrodes sélectives d'ions (ISE), capteurs ampérométriques, capteurs impédimétriques et transistors (OECT — transistors organiques électrochimiques, ISFET, etc.).
Les micro-capteurs électrochimiques sont un moyen attrayant de réaliser des analyses rapides et sensibles.
Intuitive, cette technologie s'accompagne en outre d'un ratio coût/performance élevé. Ces capteurs sont aujourd'hui utilisés avec succès dans le domaine de la chimie clinique, de l'industrie agroalimentaire et des études environnementales.
Applications
Services de santé et services vétérinaires à des fins de surveillance :
- Appareils mobiles pour une surveillance physiologique non invasive
- Tests et diagnostic sur le lieu de soin
- Organes artificiels portatifs
- Infection post-chirurgicale
Études environnementales et industrielles à des fins de surveillance :
- Qualité de l'eau et du sol
- Processus en ligne ou en bioréacteur
Nouveautés
Les biocapteurs micro-fluidiques électrochimiques offrent un vaste éventail d'avantages pour les praticiens et les scientifiques :
- Appareils compacts et à faible coût
- Mesure multiparamètre continue en temps réel
- Appareils biocompatibles, souples ou sur support à densité moyenne
- Appareils autonomes : communication sans fil, basse consommation
- Formulation de couches sensibles et biosensibles pour une détection électrochimique spécifique
- Facteur de forme et niveau de robustesse en fonction de l'application
- La gamme de paramètres mesurés inclut : pH, sodium (Na+), potassium (K+), calcium (Ca2+), ammonium (NH4+), dioxyde de carbone (CO2), nitrate/nitrite (NO3-/NO2-), monoxyde d'azote (NO), glucose (H2O2), acide lactique, créatinine.
Prochaines étapes
L'équipe du CEA-Leti se consacre actuellement au développement des composants suivants :
- Capteurs électrochimiques intégrés à un appareil microfluidique (laboratoire sur puce)
- Réseaux de capteurs pour la culture de cellules et les organes sur puce
- Capteurs résorbables
- Capteurs sur papier
- Transistors à effet de champ en poche liquide (LGFET) utilisant du graphène
- Utilisation combinée de transistors OECT et LGFET pour la conception de capteurs électrochimiques booléens