Les biocapteurs appliqués au contrôle des eaux: Revue - État de l'art

Cet article presente l'ensemble des biocapteurs en cours d'etude et proposes pour le controle en continu, automatise et in situ de la qualite des eaux. Le principe des systemes, etudies jusqu'ici majoritairement en laboratoire et sur pilote, sera donne avec leurs performances au plan sensibilite et specificite de detection des polluants hydriques. Ces performances conditionnent leur domaine d'application : les systemes tres sensibles etant affectes au controle des eaux d'alimentation et des eaux souterraines, les moins sensibles au controle des effluents tres contamines. Les biocapteurs peuvent se caracteriser par deux de leurs composantes principales : - le reactif biologique ou biocatalyseur, sensible au(x) polluant(s); - le detecteur appele transducteur, qui traduit la reponse biologique du biocatalyseur en un signal electrique. Le transducteur peut etre de type optique, electrochimique, amperometrique principalement, ou piezoelectrique. Trois grands types de biocapteurs peuvent etre distingues selon la nature du biocatalyseur : - les bioreacteurs, bases sur l'etude des reponses comportementales des vertebres (poissons) et d'autres organismes aquatiques (microcrustaces, bivalves): - les biosondes cellulaires reposant sur l'etude des fonctions metaboliques telles que la respiration, la bioluminescence, la photosynthese de microorganismes immobilises (bacteries, microalgues, levures) ou libres (boues activees) dans le milieu analyse: - les biocapteurs "d'affinite" bases sur l'utilisation d'enzymes ou d'anticorps, charges de detecter respectivement les substrats et inhibiteurs enzymatiques specifiques, ou les substances antigeniques vis a vis desquelles les anticorps ont ete developpes. Ces systemes sont, par principe, les plus specifiques mais aussi les plus sensibles. Ils ne couvrent, cependant, qu'une gamme encore tres limitee de micropolluants hydriques. Le degre d'autonomie d'un biocapteur, sa facilite d'utilisation et de maintenance et sa fiabilite, sont des elements qui rentrent en ligne de compte dans les performances. Ces qualites devront etre evaluees lors de la phase de validation in situ, essentielle et determinante pour juger de l'interet du systeme en conditions de fonctionnement reel.