Inspirés du nez humain, les nez électroniques sont des outils d’avenir pour la détection et l'analyse des composés organiques volatils (COV), souvent considérés comme responsables de la pollution olfactive, et dont on a découvert plus récemment qu’ils étaient des biomarqueurs de certaines maladies comme, par exemple, le cancer du poumon. Actuellement, les systèmes à base de polymères ou de matériaux inorganiques se révèlent efficaces en matière de sensibilité, mais présentent une faible sélectivité.
Afin d'améliorer leurs performances, les scientifiques s’orientent vers la synthèse de biomatériaux à base de peptides. Pourquoi ce choix ? Tout d’abord parce que les peptides sont des analogues des protéines qui participent à la reconnaissance des odeurs dans les nez humains, mais avec une plus grande stabilité. De plus, avec les 21 acides aminés qui les composent, il est possible de concevoir un très grand nombre de peptides ayant des interactions sélectives pour les COV et donc offrir aux nez électroniques des meilleures performances en matière de reconnaissance et de discrimination.
Dans ce contexte, une équipe de l'Irig ^* vient de concevoir des nanostructures hybrides originales par auto-assemblage d’un peptide tensioactif (Cys-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly). Grâce à un processus de mise en forme simple à l’aide d’un robot spotteur, ils sont ensuite parvenus à les déposer sur puce tout en contrôlant parfaitement la morphologie des dépôts, qui joue un rôle déterminant dans la sélectivité de la détection des COV par ces nez électroniques.

Les performances se sont révélées excellentes avec des limites de détection jamais égalées : inférieure à 1 partie par milliard en volume (ppbv) pour l'acide hexanoïque et 6 ppbv pour le phénol, deux biomarqueurs des cancers œsogastriques. Ces travaux ont récemment été publié dans la revue ACS Nano.


Exploration dans le monde nanoscopique des surfaces biohybrides conçues pour la détection et la discrimination des composés organiques volatils.
© Jonathan S. Weerakkody