29/04/2013 - Des chercheurs de l'UAM étendent le catalogue des vertus du graphène

Menéame

El grafène est un matériau atomiquement fin qui, au cours des dernières années, accède à l’attention de différents secteurs industriels parce qu’il peut être destiné à des applications très diverses. Parmi celles-ci, il convient de souligner leur utilisation éventuelle dans le cadre de la développement et amélioration des biocapteurs.

Los biocapteurs se composent de deux parties fondamentales. D’une part, d’un élément de reconnaissance biologique chargé d’interagir avec la substance à déterminer. Et d’autre part, d’un transducteur qui va permettre de traiter le signal obtenu à la suite de cette interaction. La plupart des biocapteurs développés utilisent un transducteur électrochimique. Bien que ces dispositifs d’analyse soient compacts, sélectifs, sensibles, faciles à utiliser, peu coûteux et nécessitent peu d’échantillon et un minimum de prétraitement, il reste nécessaire d’optimiser leur fonctionnement de sorte qu’ils soient de plus en plus capables de faire face à des défis plus grands.

Récemment, l’inclusion de nanomatériaux dans la fabrication de ces dispositifs est l’une des nombreuses stratégies mises au point pour améliorer leurs propriétés.
Enquêteurs de l’UAM, en collaboration avec des chercheurs Instituto de Ciencia de Materialos de Madrid, ont publié dans la revue Electroanalysis une étude sur l’effet que l’inclusion du grafène rouillé (GO) ou du graphène réduit (GR) provoque sur la réponse d’un biosenseur de lactate.

Le lactate est un analite qui présente un grand intérêt tant dans le domaine clinique que dans celui de l’industrie agroalimentaire, car sa concentration dans un échantillon de sang peut être liée à certaines maladies et à un échantillon alimentaire au degré de fermentation atteint.

Dans votre travail Les chercheurs, après avoir synthétisé le grafène rouillé par des procédés chimiques fondés sur l’oxydation de la poudre de graphite, ont obtenu du graphène réduit par réduction électrochimique. L’obtention de graphène réduit par des méthodes électrochimiques plutôt que par des procédés habituels (basés sur l’utilisation de composés méthamphétamines) est conforme à la tendance actuelle à la "chimie verte" plus respectueuse de l’environnement.

Les feuilles de graphène obtenues ont été analysées en profondeur par diverses techniques. Ainsi, les microscopes à balayage électronique (SMS) et les forces atomiques (AFM) ont permis d’établir que les feuilles avaient une épaisseur de quelques atomes et des longueurs micrométriques.

En outre, grâce à la spectroscopie de photoémission de rayons X (XPS) et de spectroscope Raman, les chercheurs ont constaté que le processus de réduction des fonctionnalités de l’hydrogène présents dans le graphène rouillé avait été couronné de succès, conduisant à l’obtention de graphène réduit.

Le grafène synthétisé a été utilisé pour préparer un biosenseur de lactate en l’immobilisant avec l’enzyme lactate y compris les transducteurs électrochimiques, en particulier les électrodes de carbone vitré.

La réponse des biocapteurs développés à diverses concentrations de lactate a été comparée à celle obtenue avec des biocapteur préparés de la même façon, mais sans grafène. Les résultats obtenus ont permis d’établir que les biocapteurs comprenant du grafène présentaient une meilleure réponse à la détermination du lactate par rapport à ceux qui ne contenaient pas de nanomatériaux.

En ce qui concerne l’influence du type de grafène utilisé sur la construction du biosensor, le dispositif basé sur le grafène rouillé présentait une meilleure sensibilité, une limite de détection plus faible et une meilleure matérialisabilité que celui basé sur un grafène réduit.

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Référence:
E. À la maison, C. Alonso, L. Vázquez, M. D. Petit-Dominguez, A. M. Parra-Alfambra, M. de la Fuente, P. Merino, S. Alvarez-García, A. de Andrés, F. Parent, E. Lorenzo. Comparative Response of Biosensing Platforms Based on Synthesized Graphene Oxide and Electrochemically Reduced Graphene. Volume 25, Issue 1, pages 154–165, January 2013. DOI: 10.1002/elan.201200480

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