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Des chercheurs mettent au point un nouveau test pour détecter l'excès de fluorure dans l'eau

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EVANSTON, Illinois, États-Unis : Il a été prouvé que de petites doses de fluorure favorisent la santé bucco-dentaire en renforçant l'émail des dents et en prévenant la carie dentaire. Cependant, dans certaines régions du monde, notamment en Afrique, en Asie et en Amérique centrale, le fluor peut se trouver naturellement à des niveaux qui le rendent dangereux.

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Le fluorure consommé en grande quantité sur de longues périodes peut provoquer une fluorose squelettique. Pour éviter que cela ne se produise, les chercheurs ont récemment mis au point un test qui ne nécessite pas d'expertise scientifique et qui peut aider à détecter des niveaux dangereux de fluorure dans l'eau potable.

"Aux États-Unis, nous entendons parler du fluor tout le temps parce qu'il est présent dans le dentifrice et dans l'eau des municipalités", a déclaré l'auteur principal, le Dr Julius B. Lucks, professeur associé de génie chimique et biologique à l'Université Northwestern d'Evanston. "Il fabrique du fluorure de calcium, qui est très dur, donc il renforce l'émail de nos dents. Mais au-delà d'un certain niveau, le fluorure durcit également les articulations. Ce n'est pas un problème qui se pose surtout aux États-Unis, mais il peut être débilitant dans d'autres pays s'il n'est pas identifié et traité"

Le fluorure est un élément naturel qui peut s'écouler du substratum rocheux vers les eaux souterraines. Il est particulièrement abondant dans les régions entourant les volcans et se trouve dans les cendres volcaniques. Les chercheurs ont testé le système à la fois en laboratoire à l'université et sur le terrain au Costa Rica, près du volcan Irazú.

"Chaque test sur ces échantillons de terrain a fonctionné", a commenté M. Lucks. "C'est passionnant de travailler en laboratoire, mais il est beaucoup plus important de savoir que cela fonctionne sur le terrain. Nous voulons que ce soit une solution facile et pratique pour les personnes qui en ont le plus besoin. Notre objectif est de donner aux individus les moyens de surveiller la présence de fluorure dans leur propre eau"

Dans l'étude, l'équipe de Lucks a lyophilisé la réaction de l'acide ribonucléique (ARN), qui ressemble à une petite boule de coton, et l'a placée dans un tube à essai avec une petite pipette. Lorsqu'elle est placée dans l'eau, la pipette absorbe 20 µl, soit exactement ce qui est nécessaire pour réhydrater la réaction. Bien qu'il faille actuellement deux heures aux chercheurs pour obtenir les résultats, M. Lucks a l'intention d'accélérer le processus dans un avenir proche.

Bien que le dispositif soit simple à utiliser, l'éprouvette préparée abrite une réaction biologique synthétique sophistiquée. "L'ARN se replie dans une petite poche et attend un ion fluorure. L'ion peut parfaitement s'insérer dans cette poche. Si l'ion apparaît, alors l'ARN exprime un gène qui fait jaunir l'eau. Si l'ion n'apparaît pas, l'ARN change de forme et arrête le processus. C'est littéralement un interrupteur", a-t-il expliqué.

L'étude, intitulée "Point of use detection of environmental fluoride via a cell-free riboswitch-based biosensor", a été publiée en ligne le 12 décembre 2019 dans ACS Synthetic Biology, avant d'être incluse dans un numéro.