Omniprésents dans notre environnement, les composés organiques volatils (COV) participent aux odeurs. Leur surveillance s'impose progressivement dans les contextes les plus variés : qualité de l'air, processus industriels, sécurité, santé, etc. Face à des besoins croissants, les chercheurs développent des capteurs inspirés du système olfactif, toujours plus sensibles et sélectifs.

Ils s'intéressent en particulier aux « protéines de liaison aux odorants » (Odorant-Binding Protein, OBP) qui font figures de candidates idéales. Stables aux variations de température et de pH, ainsi qu'aux solvants organiques, elles sont solubles et donc faciles à produire et à purifier. Leurs propriétés de liaison (à leurs ligands COV) sont modifiables par mutagenèse.

En collaboration avec le Centre des sciences du goût et de l'alimentation de Dijon, des chercheurs de l'Irig ont élaboré plusieurs variants génétiques d'OBP de rat qu'ils ont testés en tant que biocapteurs olfactifs. Ils ont pu démontrer leur capacité à fixer et reconnaître des composés aromatiques de framboise (ß-ionone), de vin (hexanal) et de fromages (acide hexanoïque).

Les limites de détection obtenues sont très faibles. Une hypothèse avancée par les chercheurs est qu'en se liant aux sites actifs des protéines, les composés odorants induisent un changement de conformation qui entraîne une variation locale de l'indice de réfraction. Or le principe de détection utilisé, l'imagerie par résonance de plasmons de surface, y est extrêmement sensible.

De plus, ces biocapteurs présentent une sélectivité élevée, y compris pour de faibles concentrations, une grande reproductibilité des mesures et une durée de vie pouvant atteindre deux mois. 

D'autres travaux pourraient ouvrir la voie à la conception et à l'utilisation de nouvelles protéines olfactives fabriquées sur-mesure pour cibler spécifiquement un plus large éventail de COV à fort impact sociétal.