Projet surProjet sur Les biocapteursLes biocapteurset leur utilisation dans les stations et leur utilisation dans les stations
d‘épurationd‘épurationet en agro-alimentaireet en agro-alimentaire
Travail est fait par :
Mr Bennani Achref
Mr Bchini El Fadel
Les biocapteursLes biocapteurset leur utilisation dans les et leur utilisation dans les
stations d‘épurationstations d‘épurationet en agro-alimentaireet en agro-alimentaire
IntroductionIntroductionLes biocapteurs allient plusieurs technologies comme par exemple la biologie
moléculaire, la microélectronique, l'optique, l'informatique. De nos jours les
biocapteurs se miniaturisent : du centimètre à quelques centièmes de millimètre de
diamètre. Ils permettent des analyses à faibles coûts, d'éviter des contaminations
potentielles grâce à des électrodes jetables, de contrôler la qualité des aliments, de
détecter des polluants environnementaux...
HISTORIQUEHISTORIQUE
1950 : Leland Clarke crée le premier biocapteur dont le but est de mesurer la
concentration en oxygène dissout dans le sang.
1962 : Ce biocapteur est adapté à la mesure de la concentration en glucose dans
le sang.
1967 : terme d'électrode enzymatique par Updike et Hucks
1969 : George Guilbault crée un dispositif pour doser l'urée dans le sang et l'urine.
Depuis les années 70 : une centaine d'enzymes sont utilisées pour les biocapteurs
enzymatiques et encore aujourd'hui ceux sont les plus fiables et utilisés.
Principe général : transformer un phénomène biologique ou une propriété
biochimique d'un système en un signal électrique.
1. Le biorécepteur
Le biorécepteur est le premier maillon du biocapteur. Il permet l'identification
de l'espèce à détecter grâce à son site particulièrement sélectif en assurant la
reconnaissance moléculaire, associée ou non à la transformation de l'espèce.
Il existe différents types de biorécepteurs.
LE FONCTIONNEMENT DU LE FONCTIONNEMENT DU BIOCAPTEURBIOCAPTEUR
2. Le transducteur
Le transducteur est un dispositif permettant la mise en évidence de la réaction
assurée par le biorécepteur. Son choix dépendra des substances libérées ou
consommées et de son application. Le but est d'avoir une compatibilité maximale
pour obtenir un signal sensible avec un minimum de bruit de fond.
Il existe un grand nombre d'électrodes sensibles au pH, aux anions/cations.
3. L'immobilisation
On peut immobiliser les différents biorécepteurs sur le transducteur par
différentes manières.
LES STATIONS D'ÉPURATIONLES STATIONS D'ÉPURATION1. Le fonctionnement
Il existe différents traitements : les traitements primaire, secondaire, et
tertiaire.
Le traitement primaire a pour but de séparer les objets de grande taille et les
particules grossières par une filtration sommaire.
Le traitement secondaire est une épuration biologique des eaux pour éliminer
la pollution des matières organiques fermentescibles grâce à l'activité
bactérienne aérobie dégradant par voies oxydatives. cela permet d'éliminer
la DBO : Demande Biologique en Oxygène.
Le traitement tertiaire a pour objectif d'éliminer les sels minéraux nutritifs et
les contaminants résiduels polluants. Il est généralement utilisé pour des
effluents industriels.
le principe de fonctionnement d'une station d'épuration le principe de fonctionnement d'une station d'épuration
2. Le rôle des biocapteurs
Les biocapteurs permettent différentes mesures au niveau de la station
d'épuration : • la mesure de la pollution organique
• la mesure de la toxicité
• la mesure des pesticides
• la mesure des métaux lourds
EN AGRO-ALIMENTAIREEN AGRO-ALIMENTAIRE
L'industrie agro-alimentaire est de plus en plus exigeante sur la qualité des
produits alimentaires et elle développe des procédés d'analyse en continu.
Les biocapteurs sont utilisés pour le suivi en ligne des différentes étapes de
production et pour le contrôle de la qualité des produits finis.
Leur application est multiple :
- Évaluation de la fraîcheur.
- Le contrôle de la qualité sur les matières premières, les produits
semi-finis et finis. (Divers aliments sont concernés).
LES AVANTAGES LES AVANTAGES
Les biocapteurs permettent des analyses à faibles coûts, d'éviter des
contaminations potentielles grâce à des électrodes jetables, de contrôler la
qualité des aliments et de détecter les polluants de l'environnement…
Les avantages de certaines immobilisations
L'immobilisation chimique assure une plus grande stabilité de l'enzyme à long terme.
La méthode de greffage permet un temps de réponse plus court tout les aérosols qui pulvérisent des composés dissous en couches minces et homogènes.L'immobilisation électromagnétique permet l'échange de l'élément biocatalytique à volonté. Il faut couper l'arrivée de courant pour le détacher.
La miniaturisation des biocapteurs permet d'éviter une déformation des tissus. Il faut tenir compte du relargage possible de composés toxiques.
Les avantages dans les STEP
Les biocapteurs sont d'une grande utilité dans le dosage des divers polluants de l'eau : les analyses sont plus précises, plus rapides, plus sensibles et en continues.
Les avantages en agro-alimentaire
Il apparaît une forte demande au niveau des biocapteurs pour le suivi en ligne des différentes étapes de production et pour le contrôle de la qualité des produits finis. Il est indispensable de pouvoir détecter toute sorte de produits dans des milieux souvent complexes. Les biocapteurs sont capables de détecter avec précision, rapidité, et à faible coût de nombreuses substances.
Cette cascade de contrôle augmente les chances de produire un produit sûr (maîtrise en amont) et réduit les coût des contrôles finaux puisqu'ils sont destructeurs de denrées à leur maximum de leur valeur.
Les avantages en général
Les biocapteurs suppriment les opérations de prélèvement, d'analyse et réduisent
l'intervention humaine et le coût du personnel. Ils interviennent dans le contrôle
de processus, permettent l'automatisation. Ils améliorent également la fiabilité des
procédés et conduisent donc à un produit de meilleure qualité.
Il y a de nombreuses recherches comme leur intégration dans la recherche
de maladie animale (ex : ESB) avant que les symptômes n'apparaissent pour
permettre une meilleure prévention.
Merci pour Merci pour votre votre attention attention
AchrefAchref
VS VS
Fadel Fadel