Les méthodes de détection de matières toxiques dans l’eau sont très diversifiées et font l’objet de développement constant du fait de la forte mortalité associées aux maladies hydriques (6 millions d’enfants meurent des suites de gastro-entérites chaque année).
Une équipe américano-chinoise vient de publier ses résultats sur un nouveau système de détection ultra-rapide et efficace de la toxine microcystine-LR, toxine libérée par les algues bleues (cyano-phycées).

Si les algues bleues sont éliminées par les systèmes de traitement des eaux usées, ce n’est pas le cas des toxines qu’elles ont libérées et qui sont donc potentiellement présentes dans l’eau pourtant réputée potable. Les techniques actuelles de détection basées sur ELISA (dosage immunoenzymatique sur support solide) ou la spectrométrie de masse ne sont pas très rapides, ne peuvent être faites qu’en laboratoire et nécessite des matériels et personnels spécifiques.

Le nouveau système, encore au stade de prototype, lui ne nécessite pas de qualification particulière pour être utilisé. Il se compose d’un papier sur lequel des couches de nanotubes de carbone mono-feuillet (feuillet de graphène enroulé sur lui-même et fermé à ses deux extrémités par une demi-sphère) et d’anticorps de la microcystine-LR ont été déposés ; le papier lorsqu’il est mis en présence de la toxine, va voir la conductivité électrique des nanotubes altérée ce qui peut être mesuré facilement hors laboratoire par un appareil mesurant le courant électrique.

Les nanotubes de carbone mono-feuillets conduisent très bien l’electricité, et si la toxine présente dans l’eau active les anticorps présent sur le morceau de papier trempé, cette conductivité est altérée ce qui signale la pollution de l’eau. Ce système répond aux normes émises par l’OMS pour le seuil de détection de la microcystine-LR. Pour élargir le champ d’action de ce système, il suffirait d’appliquer d’autres anticorps sur le papier couvert de nanotubes de carbone.

Le principal frein au développement de cette solution sera sans doute l’utilisation de nanotubes de carbone qui sont encore relativement chers à produire.

Sources :

Cheap paper nano-sensor detects water toxins, SciDev, 8 janvier 2010

Simple, Rapid, Sensitive, and Versatile SWNT−Paper Sensor for Environmental Toxin Detection Competitive with ELISA, Wang et al, Nano Letter, 2009, vol 9, n° 12, pp 4147 4152

les maladies liées à l’eau, découvrir l’eau, CNRS

Évaluation des risques présentés par la microcystine-LR dans l’eau potable : étude de l’oncogenèse hépatique chez le rat, Charbonneau M., INRS-Institut Armand-Frappier, Université du Québec