La pandémie de COVID-19 a souligné la nécessité urgente de développer des techniques de détection rapides et sensibles pour le virus SARS-CoV-2. La Spectroscopie Raman à Effet de Surface Exalté (SERS) émerge comme une solution prometteuse. Cette thèse se concentre sur le développement d'un substrat SERS spécifique pour la détection de la protéine N du SARS-CoV-2, ainsi que des pesticides dans les fruits et légumes. Les chapitres explorent les fondements théoriques de la SERS, offrant un aperçu approfondi de son potentiel dans la détection de biomarqueurs viraux, notamment la protéine N du virus. L'élaboration du substrat SERS à base de nanofils de silicium (SiNWs) décorés de nanoparticules d'argent (AgNPs) est détaillée, mettant en avant l'amplification spectaculaire du signal Raman pour une détection sensible. La détection sélective de la protéine N du virus est réalisée avec succès, démontrant une limite de détection de 1 ng/mL en seulement 20 à 30 minutes. De plus, la polyvalence du substrat SERS est mise en évidence pour la détection de pesticides dans les aliments, offrant ainsi des perspectives importantes pour la sécurité alimentaire. Les résultats obtenus ouvrent des portes pour des applications pratiques dans le diagnostic viral et la surveillance environnementale. Les perspectives de recherche soulignent des axes de développement futurs pour les biocapteurs SERS, notamment l'optimisation des méthodes de fabrication et l'exploration de nouvelles applications dans des domaines variés.