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En direct des laboratoires de l'Institut de chimie
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Comment inhiber la formation de biofilms pathogènes Une équipe de l’Institut de chimie de Clermont-Ferrand (CNRS / Université Blaise-Pascal / ENSCCF), en collaboration avec des chercheurs de l’Institut parisien de chimie moléculaire (CNRS / UPMC), de l'Institut de chimie de Strasbourg (CNRS / Université de Strasbourg) et de l’entreprise clermontoise BioFilm Control, vient de synthétiser des complexes à base d’or et d’argent qui inhibent la formation de biofilms de bactéries pathogènes. Ces résultats sont parus dans la revue ChemMedChem le 11 avril 2014. Lire la suite
Les venins, sources prometteuses de molécules thérapeutiques
Des équipes de scientifiques de l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS / Universités Montpellier 1 & 2 / ENSCM) et de l'Institute for Molecular Bioscience (Brisbane, Australie) qui étudient les venins dans le but de trouver de nouvelles molécules thérapeutiques viennent de montrer que les cônes, des mollusques venimeux tropicaux, ont la faculté extraordinaire de changer leurs «armes» selon qu'ils chassent ou se défendent. Cette découverte appelle à une révision des théories actuelles sur l'évolution des animaux venimeux et pourrait également mener à de nouveaux traitements contre la douleur chronique. Ce travail fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Communications. Lire la suite
Le mécanisme de la vision revisité
Le rétinal, molécule de la vision possède des doubles liaisons C=C dont une s’inverse quand elle absorbe un photon, ce qui informe le cerveau : c’est la vision. Une équipe du laboratoire de chimie de l’École normale supérieure de Lyon en collaboration avec l’École polytechnique de Milan, l’Université de Bologne (Italie) l’Heinrich-Heine-Universität de Düsseldorf (Allemagne), les universités d’Oxford, de Liverpool (Angleterre) et de Berkeley (USA), vient de proposer un mécanisme pour expliquer le rôle de ces doubles liaisons dans l’absorption des photons et donc, dans le mécanisme de la vision. Ces résultats sont publiés dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite
Nanoparticules : de nouveaux sites de rencontres « vertes » pour molécules incompatibles
Des chercheurs du laboratoire Eco-Efficient Products and Processes Laboratory (CNRS / Solvay / ENS de Lyon / East China Normal University / Fudan University / Université de Lille 1 – Shanghai) viennent de mettre au point des nanoparticules grâce auxquelles l’éthylène glycol et un aldéhyde gras, qui ne se mélangent normalement pas, ont pu réagir sans solvant ni agent tensioactif. Un résultat à retrouver dans le Journal of the American Chemical Society. Lire la suite
Dispositifs et muscles moléculaires : contractions et extensions simultanées contrôlées L’intérêt croissant pour les dispositifs de type machines ou muscles moléculaires s’est souvent traduit par l’élaboration d’architectures (supra)moléculaires, généralement complexes, pouvant fonctionner comme de tels dispositifs. Des chercheurs de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg) viennent de synthétiser de nouvelles molécules capables d’effectuer des mouvements couplés d’extension-contraction de manière réversible, comparables à des muscles moléculaires. Ces travaux sont parus dans le Journal of the American Chemical Society. Lire la suite
Cellules solaires organiques et chimie propre : un pas vers un développement industriel ? Au cours des derniers mois, plusieurs articles de revue ont discuté des problèmes posés par le développement industriel des cellules solaires organiques et souligné l'importance du coût, de la possibilité de transposition à l'échelle industrielle et de l'impact environnemental de la synthèse des matériaux actifs. Les chercheurs de l’Institut des sciences et technologies moléculaires d'Angers - MOLTECH ANJOU (CNRS / Université d’Angers) viennent de franchir une nouvelle étape vers le développement industriel des cellules solaires organiques en synthétisant une molécule active à l'aide de deux réactions de condensation qui ne nécessitent pas de catalyseurs métalliques et ne donnent comme sous-produit que de l'eau. Ces travaux font l’objet d’un article dans la revue CHEMSUSCHEM. Lire la suite
Une autre façon d’appréhender le mécanisme des hydrogénases Les études du fonctionnement des enzymes, longtemps basées sur des méthodes cinétiques, ont été dominées pendant toute la fin du XXème siècle par des techniques spectroscopiques ou structurales basées sur l'interaction matière-rayonnement : il fallait voir pour croire. Dans le même temps, le développement de méthodes numériques récompensé en 2013 par le prix Nobel de chimie allait permettre d'étudier "in silico" des systèmes chimiques de très grande taille. Dans un article publié dans Nature Chemistry, des chercheurs du Laboratoire de bioénergétique et ingénierie des protéines (CNRS / Ais-Marseille Université) viennent de montrer qu'il est possible de combiner les approches cinétiques et théoriques pour mieux comprendre le mécanisme d’oxydation de l’hydrogène par des métalloenzymes. Ce travail est le fruit d'une collaboration avec des chimistes théoriciens italiens et anglais, et des biochimistes de l'INSA à Toulouse et du CEA à Saclay. Lire la suite
La biodiversité bactérienne pour une pile à combustible « verte »? La biopile H2/O2 développée au sein du Laboratoire de bioénergétique et ingénierie des protéines (CNRS / AMU) est le fruit d’une collaboration avec des équipes de l’Institut des sciences des matériaux de Mulhouse (CNRS / UHA) et du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS / Université de Bordeaux). En immobilisant deux enzymes thermostables sur des réseaux de nanofibres de carbone, une hydrogénase pour l’oxydation de H2 et une bilirubine oxydase pour la réduction de O2, les chercheurs ont obtenu des performances qui permettent d’envisager leur utilisation pour l’alimentation électrique de petits appareils portables comme des capteurs environnementaux. Lire la suite
Retourner des aimants de taille nanométrique en utilisant un faisceau laser pour des mémoires magnétiques
C’est en étudiant des matériaux à base de terres rares réagissant à des pulses de lumière laser ultrarapides que des chercheurs de l’Institut Jean Lamour (CNRS/Université de Lorraine), en collaboration avec des équipes du département Engeneering de l’université de Californie San Diego - USA et du Département Physics and Research Center OPTIMAS de l’université de Kaiserlautern - Allemagne, ont réussi à montrer que l’aimantation de nombreuses classes de matériaux magnétiques pouvait être contrôlée par un faisceau laser. Leurs travaux, qui intéressent déjà l’industrie des disques durs et des mémoires magnétiques, permettent de mieux comprendre l’interaction entre laser et matière magnétique, et ouvrent la voie à de nombreuses applications. Lire la suite
Démon de Maxwell, catalyse et sélectivité En catalyse, casser une liaison C–H plutôt qu’une liaison C–D avec une sélectivité de 100% est un rêve qui semble inaccessible tant l’hydrogène et le deutérium sont chimiquement semblables. Des chercheurs du Laboratoire de Chimie (CNRS / École normale supérieure de Lyon) viennent de montrer par une approche théorique qu’une telle sélectivité est possible via des excitations vibrationnelles spécifiques, par un laser, des liaisons C–H et C–D. Ces travaux sont parus dans la revue Physical Review Letters. Lire la suite
Construction d’assemblages peptidiques pour des applications potentielles en vaccination et thérapie anti-cancer Une équipe de l’Institut de chimie radicalaire (CNRS / Aix-Marseille Université) a développé une réaction originale d’addition radicalaire entre deux entités peptidiques qui conduit au conjugué peptidique avec une bonne sélectivité. Cette nouvelle méthodologie pourrait être exploitée pour la construction d’assemblages peptidiques pour des applications en vaccination et thérapie anti-cancer. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue Chem. Commun. Lire la suite
Des gouttelettes de taille micrométrique à l’origine de la vie ? Une collaboration internationale(*) menée par l’Institut des sciences et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS / Université de Strasbourg) et l’Institut Charles Sadron (CNRS), a montré que le rendement d’une réaction chimique pouvait augmenter de façon très significative lorsque les réactifs et les produits de la réaction sont confinés dans des petites gouttelettes de taille micrométrique. Une des conséquences de cette découverte pourrait être la résolution d’un des principaux problèmes que soulève le scénario principal d’origine de la vie. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.
Copolymères fonctionnalisés alternés : la stéréosélectivité au service du contrôle de la séquence des polymères Une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1) vient d’améliorer une technique simple permettant de contrôler la séquence de copolymérisation de deux β-lactones de configurations absolues opposées. Cette équipe est aujourd’hui capable de synthétiser des polyesters hautement alternés de par la nature de leurs groupements chimiques, offrant l’accès à des réactions de post-fonctionnalisation. Ces travaux ont fait l’objet d’une communication dans la revue Angewandte Chemie International Edition. Lire la suite
Puces à ADN avec détection électronique Les chercheurs du Laboratoire de nanobiophysique (CNRS / ESPCI-ParisTech) ont développé un mode de détection purement électronique pour les puces à ADN. Ils ont aussi mis en évidence une première application biologique de cette détection électronique : le criblage de la mutation 35delG, une des mutations de l’ADN, cause fréquente des surdités non syndromiques récessives. Ces travaux sont publiés dans la revue Scientific Reports. Lire la suite
Et pourtant le verre coule ! Les verres coulent-ils ? Des chercheurs de l'unité Gulliver (CNRS/ESPCI ParisTech) au sein d'une collaboration franco-canadienne proposent une explication. Ils ont ainsi décrit et quantifié tant par l'expérience que par la théorie l'écoulement de la surface d'un verre ou de tout autre solide amorphe. Cette prouesse paraît dans la revue Science le 28 février 2014. Lire la suite
Une nouvelle façon de détecter la chiralité
Des molécules de même formule chimique, mais dont les images dans un miroir ne sont pas superposables, sont appelées des énantiomères. Leurs propriétés physico-chimiques sont identiques, mais au niveau biologique, les deux énantiomères d’une molécule, un médicament par exemple, peuvent avoir des effets physiologiques très différents voire antagonistes : l’un peut être toxique tandis que l’autre peut avoir des propriétés thérapeutiques. D’où l’importance de pouvoir les séparer ou de les détecter individuellement. Plusieurs voies existent actuellement pour détecter de manière sélective des énantiomères. L’une d’entre elles est basée sur l’utilisation de matériaux dans lesquels a été imprimé la structure de la molécule, laissant donc une empreinte négative, comparable à un moule moléculaire, capable d’interagir de façon préférentielle avec un des deux énantiomères. Cette approche a été mise en œuvre en utilisant le plus souvent des polymères comme matrice d’impression. Une nouvelle approche complémentaire vient d’être proposée par des chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires (CNRS / Université Bordeaux 1 / Institut Polytechnique de Bordeaux) et une équipe de l’Université de Kasetsart à Bangkok. Ces travaux, basés sur l’impression moléculaire d’une matrice, cette fois métallique, font l’objet d’une publication dans la revue Nature Communications et ouvrent de nombreuses perspectives tant académiques qu’industrielles. Lire la suite
Une nouvelle voie simple pour la génération de films mésoporeux hybrides orientés
Après avoir découvert il y a quelques années que l’électrochimie permettait de préparer des films de silice mésoporeuse organisée dont les pores sont orientés perpendiculairement au substrat, une équipe du Laboratoire de chimie physique et microbiologie pour l’environnement (CNRS / Université de Lorraine) (*) vient de montrer que l’on pouvait combiner cette approche avec la « chimie click », offrant ainsi une voie simple et universelle pour la génération de films mésoporeux hybrides et fonctionnels à porosité orientée. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite
Climat : mieux comprendre les interactions aérosols - nuage
Selon le dernier rapport du Giec, les nuages et les aérosols contribuent à la plus grande part des incertitudes dans les estimations des facteurs du réchauffement climatique(1). S’il est certain que les aérosols sont indispensables à la formation des nuages, leur influence dans le processus qui condense la vapeur d’eau en goutte de nuage est encore mal comprise. Les chercheurs d’Ircelyon (2) (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1) en collaboration avec le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement (CNRS/Université Joseph Fourier - Grenoble) décryptent aujourd’hui une partie du comportement physico-chimique des tensioactifs(3) contenus dans les aérosols atmosphériques. Ces comportements sont déterminants pour la compréhension de la formation des nuages et étaient jusqu’alors absents des modèles climatiques. Paraissant dans la revue Nature communications du 25 février 2014, ces travaux sont les premiers à proposer une étude des propriétés dynamiques des tensioactifs issus des aérosols atmosphériques. Lire la suite
Du pigment antique à la molécule-aimant
Des équipes de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes1 / INSA) en collaboration avec deux laboratoires lyonnais, le Laboratoire de chimie (CNRS / ENS de Lyon / Université Claude Bernard Lyon 1) et l’Institut lumière matière (CNRS / Université Claude Bernard Lyon 1), sont parvenus à identifier le complexe responsable du changement de couleur des solutions de murexide en présence de lanthanide et qui restait inconnu à ce jour. Le composé formé présente des propriétés de molécule-aimant combinées à une émission dans le proche infra-rouge. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Chemistry-A European Journal. Lire la suite
Maîtriser le façonnage d’un cristal de cristal Observer un cristal de cristal ou un cristal gigogne peut paraître peu commun… Pourtant, ce type d’espèce est connu depuis de nombreuses années : les « aluns », utilisés en cosmétique présentent cette caractéristique bien qu’étant de simples sels d’aluminium. Maitriser la croissance de ces espèces en imbriquant des centres métalliques et des composés organiques est néanmoins complexe. Les chercheurs du laboratoire de Tectonique moléculaire de l’Unité de chimie de la matière complexe (CNRS/Université de Strasbourg) ont réussi cette prouesse. L’approche par tectonique moléculaire utilise des motifs moléculaires de base, telles des briques de construction, qui s'assemblent par des interactions intermoléculaires bien déterminées. En maitrisant cet assemblage, les chimistes ont ainsi « façonné » des cristaux gigognes dont la couleur des zones cristallines transparentes peut être modulée par la nature de cations métalliques. Ces travaux sont décrits dans la revue Chemical Communication.. Lire la suite
Les CoPECs, des matériaux aux propriétés d’autoréparation étonnantes Des chercheurs du CNRS et de l’Inserm, en collaboration une équipe de Florida State University viennent de montrer que les complexes de polyélectrolyte compacts (nommés CoPECs), en solution aqueuse et en présence d'une forte concentration de sel, présentent des propriétés d'auto-adhésion et d'autoréparation étonnantes. Ces résultats sont publiés dans la revue Advanced Materials. Lire la suite
Activité anticancéreuse spectaculaire pour des nanoparticules allongées Le cancer est devenu la principale cause de mortalité dans les pays développés. En dépit d’un arsenal thérapeutique riche de nombreux médicaments anticancéreux, l’efficacité des traitements est limitée par le biodistribution peu spécifique des agents cytostatiques qui, en imprégnant massivement les tissus sains, induisent des toxicités souvent rédhibitoires. En particulier, la doxorubicine (un anticancéreux largement utilisé en clinique) induit d’importantes toxicités cardiaques après administration intraveineuse. L’émergence de résistances aux traitements constitue un autre inconvénient de la chimiothérapie traditionnelle. L’équipe de Patrick Couvreur à l’Institut Galien (CNRS / Université Paris-Sud) vient de montrer dans un article paru dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (janvier 2014) que le couplage de la doxorubicine au squalène, un lipide naturel et biocompatible, permettait par auto-assemblage supramoléculaire, l’obtention de nanoparticules de forme allongée. Ces « nanospaghettis » ont montré une activité anticancéreuse spectaculaire sur deux modèles pré-cliniques (tumeur pulmonaire murine et tumeur pancréatique humaine greffées chez la souris). L’amélioration de l’activité anticancéreuse s’est accompagnée d’une très forte réduction de la toxicité (notamment cardiaque) du nanomédicament, comparativement au traitement conventionnel (doxorubicine libre). Lire la suite
Matériaux moléculaires organométalliques : des jonctions moléculaires multi-modulables En collaboration avec une équipe de Nanyang Technological University (NTU, Singapour), des chercheurs de l’Institut des Sciences Chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1) viennent de mettre au point des jonctions moléculaires, éléments permettant le transport du courant à l’échelle de la molécule, photo et électro-modulables. Ces jonctions constituent ainsi les tout premiers nano-dispositifs permettant de contrôler le passage du courant à l’aide de deux stimuli orthogonaux : une irradiation lumineuse et un courant électrochimique. Cette réalisation représente une avancée significative dans le domaine la nanoélectronique pour l’accès à des portes logiques moléculaires. Lire la suite
Une molécule qui ‘s’allume’ pour détecter spécifiquement des récepteurs couplés aux protéines G Des chercheurs du Laboratoire d’innovation thérapeutique (CNRS / Université de Strasbourg) et du Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (CNRS / Université de Strasbourg) viennent de mettre au point une méthode innovante utilisant la fluorescence pour visualiser et quantifier les récepteurs couplés aux protéines G à la surface des cellules, notamment le récepteur de l’ocytocine potentiellement impliqué dans les phénomènes d’attachement et les troubles liés à l’affect (autisme). Ces travaux sont parus dans la revue ChemBioChem. Lire la suite
Une nouvelle méthode de détection de la légionellose Avec plus de 5600 cas par an en Europe et une prévalence mortelle de l’ordre de 10%, l’amélioration de la détection de Legionella pneumophila, la bactérie responsable de la légionellose, est un enjeu de santé publique. Un dispositif simple, rapide et performant de détection de cette bactérie vient d’être mis au point par des chercheurs du Laboratoire de chimie bactérienne (CNRS/Aix-Marseille Université), de l’Institut de chimie des substances naturelles du CNRS et de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud). A l’origine de deux brevets, ces travaux paraissent dans la revue Angewandte chemie le 20 janvier 2014. Jusqu’à présent, il n’existait pas de méthode rapide permettant de détecter et de dénombrer simultanément des L. pneumophila vivantes.
Adocia acquiert une licence exclusive sur une nanotechnologie qui améliore l'efficacité des agents anticancéreux en ciblant leur action dans les tumeurs
De nouveaux semi-conducteurs organiques pour des diodes organiques électroluminescentes (OLEDs) bleues Une diode organique électroluminescente (OLED) est un dispositif électrique émetteur de lumière composé d’un semi-conducteur organique déposé entre deux électrodes. La lumière produite est directement liée aux propriétés électroniques (et donc à la structure) du semi-conducteur utilisé. Une équipe de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS / Université de Rennes 1)(*) vient de synthétiser de nouvelles architectures moléculaires basées sur des oligophénylènes. Ils ont mis en évidence l’influence de très faibles modifications structurales sur les propriétés optiques des semi-conducteurs. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Angew. Chem. Int. Ed. Lire la suite