DOSSIER
agrophotonique
champ évanescent du guide d’ onde, augmentant ainsi la sensibilité spectroscopique en amplifiant les bandes d’ absorption observées. Les objectifs théoriques du projet visent une limite de détection d’ environ 26 µ g / L pour le toluène, avec une plage dynamique jusqu’ à 100 mg / L, adaptée à la surveillance de pollutions accidentelles et aux opérations de remédiation. Pour les pesticides, le seuil actuel est inférieur à 10 mg / L, avec pour objectif des valeurs < 1 mg / L à moyen terme. Cet impératif s’ inscrit dans un contexte agronomique où l’ usage intensif de produits phytosanitaires constitue une source majeure de contamination des eaux de surface et des nappes. Les pratiques agricoles, telles que traitements récurrents, ruissellements après épandage ou lessivages des sols, introduisent des molécules actives dans l’ environnement aquatique. Une détection rapide et sensible est donc indispensable pour un diagnostic précoce, évaluer l’ impact sur les écosystèmes et suivre l’ efficacité des mesures de remédiation.
Le processus analytique repose sur la circulation du mélange eau-polluant dans une cellule microfluidique. Les molécules diffusent dans le film polymère jusqu’ à l’ équilibre, augmentant progressivement l’ intensité des bandes d’ absorption. La quantification se fait par mesure de l’ aire sous les pics caractéristiques, par exemple à 1746 cm – 1 et 1587 cm – 1 pour la Cyperméthrine, à partir de solutions étalons. La régénération du PIB après exposition à fortes concentrations a été démontrée, assurant la réutilisabilité du capteur et limitant son impact environnemental. L’ optimisation des cycles de régénération reste cependant essentielle pour la fiabilité à long terme. La cellule microfluidique développée constitue la base du futur système portable de spectroscopie MIR intégrée, modulaire et évolutive, compatible avec sources et détecteurs miniaturisés, tels que lasers à cascade quantique( QCLs, MIRSense) et photodétecteurs intégrés, ouvrant la voie à une nouvelle génération de capteurs environnementaux rapides, précis et déployables sur site.
SPECTROMÉTRIE RAMAN COMME ALTERNATIVE PROMETTEUSE POUR LA PRÉDICTION DES ACIDES GRAS: POTENTIEL POUR LA SÉLECTION PISCICOLE
La santé humaine dépend notamment de l’ apport en acides gras poly-insaturés à longue chaîne, tels
Figure 2. Spectre Raman de gras viscéral de truite arc-en-ciel( orange) et héritabilités( bleu) estimés à partir de 817 truites. que les oméga-3, majoritairement issus de poissons pêchés, activité en stagnation face à l’ évolution démographique humaine rendant essentiel le développement de nouvelles stratégies pour renforcer la production de ces composés. L’ une des approches envisagées consiste à améliorer, par sélection génétique, la capacité des poissons d’ aquaculture à fixer, pour certaines espèces comme les poissons marin, et / ou à élonger et insaturer les chaînes carbonées pour d’ autres espèces comme les salmonidés. Des travaux préliminaires ont montré cette possibilité, en particulier chez le saumon, du fait d’ une variabilité génétique entre parents à ces caractéristiques physiologiques. Cependant, la quantification précise de la composition en acides gras de la chair demeure coûteuse(> 90 – 100 € par individu), nécessitant le broyage de l’ échantillon, sa lyophilisation et analyse par chromatographie en phase gazeuse( CPG). Ces coûts contraignent considérablement la possibilité d’ évaluer un nombre important de candidats à la sélection( quelques milliers) ou de collatéraux par population ou lignée. Dans le cadre du projet Omega-Truite soutenu par le Fonds Européen pour les Affaires Maritimes, la Pêche et l’ Aquaculture, nous avons exploré la faisabilité d’ une alternative non létale reposant sur la spectrométrie Raman appliquée au gras viscéral, un tissu accessible par biopsie chez les candidats à la reproduction. Dans un premier temps, des équations de calibration ont été établies à partir de truites nourries par l’ INRAE selon des régimes enrichis en lipides d’ origine marine ou terrestre. Les échantillons de gras viscéraux de 268 truites ont été analysés par spectrométrie Raman( Horiba), utilisant une excitation à 785 nm, selon deux fenêtres spectrales: 550 – 1800 cm – 1 et 2610 – 3100 cm – 1. Les spectres obtenus ont été corrélés selon différents modèles à la composition réelle en acides gras mesurée en CPG. Selon les acides gras considérés, les coefficients de
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