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