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RÉSUMÉ
Les polymères conjugués sont des senseurs capables de reconnaître de manière sélective certaines molécules chimiques ou biologiques, puis de convertir cette identification en un signal électrique ou optique, proportionnel à la concentration en analytes. Ces nez artificiels détectent des molécules aussi diverses que le TNT, les sucres, les protéines, les enzymes et l’ADN. L’article commence par analyser la structure électronique de ces polymères conducteurs d’électricité, dont découlent ses propriétés optiques. Sont présentés ensuite les senseurs polymères photoluminescents, aptes à détecter les analytes en très faibles concentrations.
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INTRODUCTION
Les senseurs polymères sont de véritables « nez artificiels » capables de détecter ou de doser des molécules de TNT, des ions métalliques néfastes, des sucres dans le sang, des protéines ou des brins d’ADN.
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Structure électronique et propriétés optiques des polymères conjugués
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1. Les senseurs polymères : quelques généralités
Le Docteur David BELJONNE et le Docteur Jérôme CORNIL travaillent au Service de chimie des Matériaux Nouveaux à l’Université de Mons Hainaut en Belgique. Ils étudient par le biais des méthodes de la chimie quantique, la structure électronique et les propriétés optiques des molécules et polymères conjugués.
Les senseurs sont des dispositifs de mesure capables de reconnaître de manière sélective certaines molécules chimiques ou biologiques et de convertir ce processus d’identification en un signal électrique, optique ou autre.
De plus, l’amplitude du signal détecté est habituellement proportionnelle à la concentration en analytes, ce qui permet le dosage quantitatif de ces espèces à partir d’une courbe d’étalonnage. L’intérêt de tels « nez artificiels » est multiple.
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Les senseurs chimiques peuvent ainsi être exploités pour détecter des molécules « dangereuses » pour l’homme dans des domaines aussi variés que la sécurité alimentaire ou l’environnement. Ils offrent également des sensibilités accrues permettant l’identification rapide et non-ambiguë de substances chimiques présentes en très faible quantité dans le milieu, par exemple des vapeurs d’explosifs dans le cadre de la lutte contre les mines antipersonnelles.
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Les biosenseurs sont des outils précieux notamment pour le diagnostic médical ou l’identification de mutations génétiques (détection d’ADN et de protéines). Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) passe par la mise au point d’une méthode fiable et économique pour l’identification d’agents pathologiques infectieux (amélioration du niveau de santé dans les pays développés). Ils présentent de nombreuses autres potentialités comme le dosage du taux de glucose dans le sang (détection de saccharoses) ou l’étude de l’activité enzymatique (détection d’enzymes).
Le principe de fonctionnement des senseurs implique deux étapes :
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la reconnaissance sélective des molécules à doser via des interactions spécifiques avec la composante active du senseur ;
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la traduction de ce processus de détection sous la forme d’un signal...
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BIBLIOGRAPHIE
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