Des chercheurs de l’Université d’Umeå et de l’Agence suédoise de recherche sur la défense (FOI) ont développé de nouvelles méthodes laser capables de détecter rapidement les armes chimiques et les bactéries nocives directement sur place, sans qu’il soit nécessaire d’envoyer des échantillons à un laboratoire.
Les produits chimiques dangereux peuvent apparaître sous de nombreuses formes. Il peut s’agir de polluants dans les cours d’eau, de pesticides présents dans nos aliments ou de substances synthétiques conçues pour causer des dommages, comme les stupéfiants ou les armes chimiques. Pour réduire le risque que ces substances pénètrent dans notre organisme, il est crucial de pouvoir les détecter de manière rapide et fiable.
Une nouvelle thèse de doctorat de l’Université d’Umeå montre comment la lumière laser peut être utilisée à cette fin.
« Tous les produits chimiques dangereux sont constitués de molécules dotées de structures et de propriétés spécifiques qui les rendent dangereux. Lorsque ces produits chimiques interagissent avec la lumière, par exemple celle d'un laser, ils émettent une » empreinte digitale « , un signal lumineux propre à ce produit chimique particulier », explique Rasmus Öberg, doctorant au Département de physique et à l'École doctorale industrielle de l'Université d'Umeå.
Grâce à ces empreintes digitales, Öberg a développé des méthodes de mesure capables de détecter de très petites quantités de produits chimiques. Les méthodes peuvent être appliquées, par exemple, dans les zones de conflit ou dans la surveillance environnementale pour fournir une indication précoce d'un danger, qui peut ensuite être confirmée par des analyses de laboratoire plus approfondies et plus longues.
« Les méthodes traditionnelles de détection de produits chimiques dangereux sont souvent peu pratiques à utiliser en dehors du laboratoire. Avec des instruments portables et des surfaces qui amplifient les signaux lumineux des produits chimiques, nous pouvons appliquer ces méthodes dans des environnements réels. La collaboration avec FOI, qui possède une vaste expérience dans la manipulation de substances dangereuses, a été inestimable dans ce travail », dit-il.
La thèse montre également que des méthodes similaires peuvent être utilisées pour détecter les bactéries nocives et les spores bactériennes. Ceci est particulièrement utile dans des domaines tels que l’industrie alimentaire et les hôpitaux où les bactéries multirésistantes constituent un problème majeur.
« Les substances biologiques sont souvent plus complexes à détecter, mais en isolant les produits chimiques caractéristiques de ces bactéries et spores bactériennes, nous pouvons identifier même des quantités relativement petites. Il s'agit d'un complément intéressant aux méthodes de détection biologique établies telles que la culture bactérienne et la PCR », explique Öberg.
Les chercheurs espèrent désormais que la technologie pourra être développée et appliquée davantage dans davantage de contextes où une analyse rapide et fiable est cruciale. À long terme, ces méthodes pourraient contribuer à renforcer la préparation et la sécurité dans des domaines tels que la protection de l’environnement, la défense et la santé publique.
