Nanosenseur pour détecter l’hypoxanthine dans les viandes et le poisson

L’hypoxanthine (1H-purin-6 (9H)-one) (Hx) est un dérivé du nucléotide adénine. Elle est accumulée dans un tissu biologique quand il est entreposé à température ambiante. La détermination de Hx est importante pour le contrôle de la qualité des produits de poisson et de viande dans les industries alimentaires. Diverses méthodes sont disponibles pour sa détermination comme : des méthodes colo­ri­mé­triques ou fluorimétriques et la spectro­métrie de masse. Cependant, ces méthodes néces­sitent beaucoup de temps, des prétraitements des échantillons, des équipements coûteux et généra­lement non portatifs et une personne qualifiée pour faire fonctionner les appareils. Par consé­quent, il y a un intérêt à développer un système simple, sensible, précis et portable comme un biocapteur pour la détermination de l'hypoxan­thine.

Au cours des dernières années, l'utilisation d'un revêtement d'or sur des nanoparticules magné­tiques (MNP) a suscité un intérêt scientifique et technologique élevé pour des applications potentielles dans la bioséparation et la biodé­tection. Les couches d'or, avec leur excellente compatibilité avec les biomolécules et leurs proprié­tés non toxiques, fournissent non seulement la stabilité aux MNP en solution, mais permettent aussi de créer une surface appropriée pour la liaison des MNP avec divers agents chimiques et biologiques, ce qui conduit à élargir le champ d'application des MNP dans divers domaines potentiels de la bionanotechnologie.

Des chercheurs indiens du département de biochimie du Maharshi Dayanand University ont utilisé l’enzyme xanthine oxydase (XOD) de babeurre pour réaliser un nanosenseur de Hx. La XOD a été immobilisée sur de l'acide boronique revêtu de nanoparticules d’or recouvertes de fer (Au??@FeNP) et déposées sur une électrode de graphite.

Le biocapteur présentait une réponse optimale à l'intérieur de 3 secondes à un pH de 7,2 et à 30oC. La limite de détection du système d'électrodes pour la Hx était de 0,05 μM.

Le biocapteur a été utilisé pour déterminer l'hypo­xan­thine dans le poisson, le poulet, le porc et la viande de bœuf. La concentration de l'Hx dans des échantillons de viande a été déterminée par le biosenseur à des temps de stockage différents allant de 1 à 30 jours à température ambiante. Le niveau de Hx augmentait à mesure que la durée d'entreposage augmentait.

Le biosenseur a perdu 50 % de son activité initiale après 200 utilisations sur plus de 100 jours, lorsqu'il était conservé à 4oC.

L'utilisation de Au@FeNPs pour la construction d’un biosenseur d’hypoxanthine a permis d’obtenir une réponse relativement rapide, une plus grande sensibilité, une limite inférieure de détection, une bonne reproductibilité et une stabilité à long terme du biocapteur.

L'utilisation de Au@FeNPs pour la construction d’un biosenseur d’hypoxanthine a permis d’obtenir une réponse relativement rapide, une plus grande sensibilité, une limite inférieure de détection, une bonne reproductibilité et une stabilité à long terme du biocapteur.

Référence : DEVI, R. et al. (2013). « An amperometric hypoxanthine biosensor based on Au@FeNPs fordetermination of hypoxanthine in meat samples.»  International Journal of Biological Macromolecules 62: 629– 635.