Ce résultat non seulement s'inscrit dans les tendances internationales de la recherche, mais ouvre également la voie à des applications pratiques dans le domaine de la surveillance environnementale et de la sécurité de la production.
Le glyphosate est l'un des herbicides les plus utilisés au monde depuis 1974. En raison des fortes liaisons carbone-phosphore présentes dans sa molécule, ce composé est difficilement biodégradable et peut donc persister longtemps dans les sols et les eaux. De nombreuses études ont démontré qu'une exposition prolongée au glyphosate peut engendrer des risques pour la santé humaine, tels que des fausses couches, des malformations congénitales ou des mutations génétiques. De plus, lorsque les concentrations dépassent les seuils autorisés, le glyphosate est toxique pour les organismes aquatiques, polluant les ressources en eau et nuisant à la biodiversité. Dans ce contexte, la détection et le suivi des résidus de glyphosate dans l'environnement sont devenus essentiels à la gestion agricole et à la protection de la santé publique.
Cependant, les méthodes analytiques actuelles telles que la chromatographie liquide à haute performance (HPLC), la chromatographie en phase gazeuse (GC) ou l'électrophorèse capillaire, bien qu'offrant une grande précision, nécessitent un équipement coûteux, des procédures de traitement des échantillons complexes et sont difficiles à mettre en œuvre à grande échelle.
Partant de ce constat, une équipe de recherche dirigée par la professeure agrégée Vu Thi Thu Ha a mis au point une solution innovante : un capteur électrochimique utilisant un matériau MOF (Metal-Organic Framework) amélioré. Ce capteur permet une détection rapide, précise et bien moins coûteuse de traces de glyphosate que les méthodes traditionnelles. Ce résultat a été obtenu dans le cadre d’un projet financé par l’Académie vietnamienne des sciences et technologies : « Fabrication de matériaux MOF capables d’adsorber efficacement le glyphosate et application au développement d’un capteur électrochimique pour la détection de traces de glyphosate dans l’environnement ».
Le capteur électrochimique est fabriqué à partir de deux matériaux principaux : le CuBTC et le Zr-CuBTC. Le Zr-CuBTC est un matériau hybride métal-métal choisi pour son excellente capacité de capture du glyphosate. Le remplacement d'une partie du cuivre (Cu) par du zirconium (Zr) augmente la porosité du matériau, facilitant ainsi la pénétration et l'adsorption des molécules de glyphosate à la surface du capteur. Parallèlement, ce nouveau matériau améliore significativement la conductivité électrique, comme en témoigne la forte diminution de la résistance de transmission, qui passe de 2 464 Ω (pour le CuBTC) à 703,3 Ω, indiquant une nette amélioration de la conductivité.
Grâce à ces améliorations, le capteur Zr-CuBTC sur électrode GCE atteint une limite de détection de seulement 9,0 × 10⁻¹³ M, une sensibilité suffisante pour détecter le glyphosate à des concentrations extrêmement faibles dans l'eau. Bien que certaines études internationales présentent des seuils de détection inférieurs, le capteur développé par ce groupe se distingue par ses performances globales élevées, sa bonne stabilité et son applicabilité en conditions environnementales réelles. Les tests démontrent que le dispositif possède un temps de réponse rapide (environ 4,8 secondes), une bonne répétabilité, une sélectivité élevée et qu'il est pratiquement insensible aux composés courants présents dans les échantillons d'eau.
S’appuyant sur ces travaux, les chercheurs ont exploré des solutions pour pallier les limitations de conductivité inhérentes aux matériaux MOF en combinant le CuBTC à des nanoparticules d’or (AuPs). L’intégration de ces nanoparticules a non seulement amélioré la conductivité, mais aussi l’activité électrocatalytique du capteur. L’équipe a ainsi développé avec succès une seconde version – un capteur CuBTC/AuPs – produisant un signal de courant nettement plus intense, permettant la détection du glyphosate à de très faibles concentrations (4,4 × 10⁻¹¹ M). Le dispositif a également démontré une sensibilité élevée, un fonctionnement stable et une bonne reproductibilité en conditions réelles de mesure.
Il est à noter que la recherche ne s'est pas limitée aux tests en laboratoire, mais a également été validée sur des échantillons d'eau de la rivière Rouge. Les résultats d'analyse des deux types de capteurs ont montré une forte similarité avec la méthode LCMS/MS, une technique moderne et très précise. Ceci démontre que les capteurs électrochimiques ont le potentiel de devenir un outil analytique fiable, présentant des avantages indéniables en termes de coût, de mobilité et de déploiement pour la surveillance environnementale.
Selon la professeure agrégée Vu Thi Thu Ha, l'équipe de recherche a amélioré le matériau MOF en y intégrant des nanoparticules d'or afin d'accroître sa conductivité. Ils ont ainsi développé un capteur électrochimique ultrasensible, capable de détecter le glyphosate avec une grande précision et une limite de détection très basse. Ce capteur peut être conservé jusqu'à 24 heures dans un environnement déshumidifié avant utilisation, tout en conservant des performances de mesure stables. De ce fait, il est parfaitement adapté aux relevés de terrain directs, ne nécessitant ni équipement encombrant ni techniciens hautement spécialisés.
Grâce à son faible coût, sa simplicité d'utilisation et sa mise en service immédiate sur le terrain, ce capteur facilite son application par les autorités environnementales locales, tout en allégeant la charge de travail des laboratoires environnementaux et des organismes de contrôle agricole. Son déploiement pour la détection des résidus de glyphosate dans l'environnement constituera un outil efficace, fournissant aux organismes de réglementation des preuves scientifiques claires pour renforcer les contrôles et faire appliquer la réglementation. Forts de ces premiers résultats positifs, les chercheurs souhaitent optimiser davantage le capteur afin d'accroître sa durabilité, d'allonger sa durée de vie et de mieux l'adapter aux conditions de terrain.
Selon des scientifiques de l'Académie vietnamienne des sciences et technologies, les résultats de ce projet de recherche ont été publiés dans de nombreuses revues scientifiques internationales prestigieuses ; contribuant non seulement à la résolution du problème de la surveillance des résidus de pesticides dans l'environnement, le capteur électrochimique de détection du glyphosate démontre également la capacité des scientifiques de l'Académie à maîtriser et à développer des technologies de pointe.
Source : https://nhandan.vn/cam-bien-phat-hien-thuoc-diet-co-doc-hai-post951676.html
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