L'invention concerne un système de détection d'espèces biologiques ou chimiques en solution, comprenant un substrat caractérisé par le fait que ledit système permet une détection acoustique multiple et séquentielle d'au moins une espèce en ce que ledit substrat est micro ou nano structuré et peut être régénéré pour permettre une réutilisation, et en ce que le système comprend en outre : des moyens pour déposer une sonde sur chaque micro ou nano structure, ladite sonde étant adaptée à la détection sélective d'une espèce biologique donnée ; des moyens pour déposer séquentiellement ladite solution à tester sur les micro ou nano structures du substrat; des moyens pour mesurer la variation de fréquence globale dudit substrat structuré lorsque l'espèce biologique interagit avec ladite sonde déposée sur chaque micro ou nano structure, et des moyens pour enregistrer ladite fréquence. L'invention concerne en outre un procédé de détection d'espèces biologiques ou chimiques avec un tel substrat structuré.