Des biocapteurs infrarouge au graphène

La biodétection est largement utilisée en médecine, biologie, science des matériaux, chimie et dans plusieurs autres domaines. En utilisant le graphène, des chercheurs financés par l'UE ont amélioré les fonctionnalités et les performances des biocapteurs infrarouge.

Les capteurs infrarouge sont particulièrement utiles dans la recherche car ils permettent d'obtenir des informations chimiques de façon non destructive, tout en évitant tout marquage. L'initiative GRYPHON (Tunable graphene nanostructures for plasmon-enhanced infrared spectroscopy) a utilisé le graphène pour améliorer les performances de la spectroscopie infrarouge.

Récemment découvert, le graphène est un matériau bidimensionnel constitué d'une seule couche d'atomes de carbone ayant une structure hexagonale en nid d'abeilles. Les chercheurs ont utilisé différentes techniques pour la fabrication d'un biocapteur au graphène, y compris la simulation électromagnétique et la nanofabrication de nanostructures plasmoniques de graphène.

Pour la première fois, les chercheurs ont fabriqué un biocapteur infrarouge au graphène en utilisant le dépôt chimique en phase vapeur, une technique économique permettant la production de graphène à grande échelle. Au moyen de signaux vibratoires, ce détecteur peut détecter des molécules protéiques, l'accordabilité du graphène élargissant le spectre du détecteur. Des comparaisons avec les technologies les plus avancées à base de métal ont montré une plus grande sensibilité et une meilleure sélectivité spectrale des plasmons de graphène.

Il est impressionnant de remarquer que cette première version du capteur au graphène affiche déjà des performances supérieures aux meilleurs standards actuels. Un autre avantage est l'accordabilité électrostatique de la conductivité du graphène.

Les résultats de l'étude GRYPHON pourraient faciliter la recherche en biologie, science des matériaux et chimie. La commercialisation de biocapteurs au graphène pourrait avoir un impact majeur sur plusieurs secteurs industriels, dont les diagnostics cliniques, la sécurité alimentaire, la médecine légale et la surveillance de l'environnement.


Pour plus d'information voir: Final Report Summary - GRYPHON (Tunable Graphene Nanostructures for Plasmon-Enhanced Infrared Spectroscopy)