Des nanodétecteurs pour améliorer la qualité et la sécurité du lait
Les membres du projet NANODETECT («Development of nanosensors for the detection of quality parameters along the food chain») comptent mettre au point des systèmes nanodétecteurs très sensibles et sélectifs, afin de détecter rapidement la contamination et d'évaluer le niveau minimal de risque, sans utiliser de solvants dangereux. Dans le cas de la qualité du lait, la détection portera sur des composés comme l'aflatoxine M1 (AFM1), des résidus de médicaments et la fraude (par exemple le coupage du lait de chèvre avec du lait de vache, meilleur marché). Les chercheurs ont utilisé la SU-8 (une résine époxy photosensible) pour revêtir le substrat de polymétacrylate de méthyle (PMMA), et gravé des microstructures par photolithographie. L'étiquetage s'est fait par phycoérythrine (PE) ou Alexa 532. Les chercheurs ont réalisé des systèmes de détection biologique de l'AFM1, des résidus de médicaments et de la qualité du lait, à l'aide de tests ELISA (immunosorbant lié à des enzymes) et autres formats concurrents. Les chercheurs ont fabriqué les anticorps monoclonaux pour détecter l'AFM1 et les résidus de médicaments, et pour évaluer la pureté du lait. En vue d'augmenter la spécificité et la sensibilité, ils ont optimisé les spécifications des immuno-essais par fluorescence, les volumes d'échantillonnage, les microstructures et d'autres facteurs, puis ils ont conçu un prototype utilisant du lait testé pour la tuberculine. Après avoir testé le prototype, ils ont modifié la conception pour réduire le volume mort, ajoutant des pièges à bulles et des voies de circulation en continu. L'appareil final produit par NANODETECT se composait d'un détecteur optique, d'un système de pompage, d'un capteur de température et des dispositifs de microfluidique, avec les canalisations spécifiques à l'utilisation et le moteur pas-à-pas (étage linéaire) pour assurer le positionnement. Le boîtier est en ABS (acrylonitrile butadiène styrène), solide et opaque. Les données système et les mesures sont contrôlées via un écran tactile et une interface graphique, le tout sous Linux.Le système d'aide à la décision est bâti sur .NET4 de Microsoft et le logiciel ClickOnce pour l'importation, le calibrage, la comparaison et le reporting. Deux PME ont testé la sensibilité et la fiabilité du système dans le cadre d'un processus d'assurance qualité appliquant des normes laitières pour du lait en poudre et du lait pasteurisé, obtenant des résultats prometteurs. Afin de valider les résultats, les chercheurs ont caractérisé le pH, les lipides, les protéines et autres variables, pour des échantillons de laits provenant de troupeaux espagnols. Ils ont conçu des procédures opérationnelles standard pour le contrôle et l'assurance qualité. Les échantillons de lait ont alors été contaminés ou mélangés avec d'autres substances, puis analysés par les méthodes commerciales disponibles ainsi que par l'appareil NANODETECT. La validation des résultats a fait appel à la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS/MS), et à des systèmes MAGPIX de Luminex. Le projet NANODETECT a enregistré des résultats prometteurs. L'intégration de l'appareil au contrôle de la qualité des aliments conduira à des systèmes sophistiqués, commodes, rapides, économiques et respectueux de l'environnement.
