Une avancée dans l’impression 3D pour la détection précoce de la fièvre du lait

La fièvre du lait, également appelée fièvre du lait, est une maladie métabolique courante qui pose un grave problème en agriculture, tant sur le plan sanitaire qu’économique. Selon une étude, elle touche principalement les vaches laitières en lactation, avec près de 50 % des vaches adultes et 25 % des primo-génisses touchées. Cette maladie se manifeste par une baisse du taux de calcium dans le sang, altérant les fonctions vitales comme l’activité musculaire et nerveuse. En plus de mettre en danger la santé animale, la fièvre du lait réduit considérablement la production de lait, entraînant des pertes économiques pouvant atteindre 290 dollars par vache, soit environ 8 000 dollars pour une exploitation de 100 vaches.

Le diagnostic de la fièvre du lait représentait jusqu’à présent un défi pour les éleveurs, les symptômes typiques étant souvent difficiles à identifier. Cependant, cette situation pourrait bientôt changer grâce à une équipe de scientifiques de Virginia Tech. Ils ont développé, grâce à la fabrication additive, un capteur capable de détecter la fièvre du lait en seulement dix secondes, offrant ainsi une solution durable pour l’agriculture et la santé animale.

Le capteur est conçu pour mesurer la concentration de calcium et de phosphate dans les échantillons de lait de vache. Il a été fabriqué à l’aide d’une technologie d’impression 3D en résine, choisie pour sa flexibilité et son prix abordable. Le processus de production repose sur une impression couche par couche, suivie d’un séchage UV, pour créer des structures microscopiques sur la surface. Ensuite, une couche d’or est appliquée par évaporation à l’aide d’un faisceau d’électrons. La surface microscopiquement ondulée garantit une sensibilité élevée, tandis que la structure du capteur intègre trois électrodes, dont deux servent d’électrodes de travail.

Les électrodes étaient recouvertes de membranes sélectives d’ions, spécifiques du calcium et du phosphate. Il est essentiel que le capteur puisse détecter des concentrations en ions sur l’échelle attomolaire, soit 138 aM pour le calcium. Cela permet d’identifier les signes légers de fièvre de lait avant l’apparition de symptômes plus graves.

Le capteur imprimé en 3D offre de nombreux avantages, dont son faible coût, contrairement aux solutions de diagnostic traditionnelles, souvent coûteuses et complexes à utiliser. Ce capteur peut être fabriqué en seulement deux heures avec un minimum de ressources et son utilisation ne nécessite aucune expertise spécialisée.

Il contribue également à la promotion d’une agriculture durable en facilitant le suivi de la santé des vaches, permettant ainsi des diagnostics rapides et précis sur place. De plus, les pertes économiques peuvent être minimisées et le capteur offre également la possibilité d’être étendu, par exemple pour mesurer différents biomarqueurs dans des échantillons de lait afin de détecter d’autres maladies animales. Pour en savoir plus sur le projet, cliquez ICI.

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