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En direct des laboratoires de l'Institut de chimie

Actualités 2017

 

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Du nouveau dans la construction d’édifices moléculaires de taille nanométrique

huc

Des chercheurs de l’Institut chimie et biologie des membranes et des nano-objets (CNRS/Université de Bordeaux) sont parvenus à enrouler des molécules repliées en hélices autour d’une molécule en forme de brin de manière parfaitement contrôlée. Pour cela, ils ont greffé sur des brins des sites d’association spécifiques à chaque type d’hélice. On peut ainsi imaginer produire des antennes ou des fils conducteurs organiques nanométriques. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Nanotechnology. Lire la suite

 

L'atome : ultime étape dans la miniaturisation du stockage de l'information

cador

Pour diversifier les sources de radicaux fluorés, dans le cadre d’une collaboration financée par le Labex Charm3at, les chercheurs de l’Institut Lavoisier de Versailles (CNRS/Université de Versailles) et de l’Institut de chimie des substances naturelles (CNRS) sont parvenus à réaliser une famille de nouveaux réactifs fluorés appelés sulfilimino iminiums. Grâce à ces nouveaux radicaux, ils ont pu synthétiser des molécules fluorées inédites, prouvant ainsi le fort potentiel de ces réactifs. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Angew. Chem. Lire la suite

 

De nouveaux radicaux pour fluorer les molécules

magnier

Pour diversifier les sources de radicaux fluorés, dans le cadre d’une collaboration financée par le Labex Charm3at, les chercheurs de l’Institut Lavoisier de Versailles (CNRS/Université de Versailles) et de l’Institut de chimie des substances naturelles (CNRS) sont parvenus à réaliser une famille de nouveaux réactifs fluorés appelés sulfilimino iminiums. Grâce à ces nouveaux radicaux, ils ont pu synthétiser des molécules fluorées inédites, prouvant ainsi le fort potentiel de ces réactifs. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Angew. Chem. Lire la suite

 

Comprendre la cristallinité de bioplastiques développés par des bactéries

dazzi

Grâce à une nouvelle technique de nanospectroscopie infrarouge développée au Laboratoire de chimie physique (CNRS/Université Paris-Sud), les chercheurs ont pu analyser la structure d’un biopolymère synthétisé par une bactérie, directement à l’intérieur de celle-ci. . Ils ont découvert que dans la bactérie, les polymères étaient principalement amorphes – donc ni rigides ni cassants -,  et que c’est au moment de l’extraction et de la purification que le biopolymère devenait beaucoup plus cristallin, donc rigide et inutilisable comme film plastique… Ces travaux ont été publiés Analytical and Bioanalytical Chemistry. Lire la suite

 

Médicaments : pour une production éco-responsable à l’échelle industrielle

lamaty

En cherchant à optimiser la synthèse d’intermédiaires clés dans l’obtention de composés à fort potentiel thérapeutique pour lutter contre la maladie d’Alzheimer ou la dépression, des chercheurs ont fait bouger les lignes. L’équipe chimie verte et technologies innovantes de l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS/ Université de Montpellier/ENSCM), en collaboration avec des scientifiques de l’Université de Cracovie, a en effet montré que la réaction pouvait s’opérer dans un solvant respectueux de l’environnement, tout en utilisant un appareillage de flux continu pour une montée en échelle vers la production industrielle. Ce travail, paru dans la revue Green Chemistry, devrait accélérer la mise au point et la commercialisation de nouveaux médicaments. Lire la suite

 

Des diodes électro-luminescentes à haut rendu de couleur

gautier

Les LEDs sont très souvent fabriquées à partir de  composés contenant un ion terre rare comme l’Europium (Eu) en très faible quantité. C’est cette terre rare qui contrôle les propriétés de luminescence. Des chercheurs de l’Institut des matériaux Jean Rouxel de Nantes (CNRS/Université de Nantes) ont développé une stratégie permettant de moduler  le rapport « Eu3+/Eu2+ »  pour obtenir une luminescence blanche optimale. Ces travaux sont publiés dans le J. Amer. Chem. Soc. Lire la suite

 

L’efficacité des pérovskites dans le photovoltaïque n’est pas un hasard

katan

Des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/Université Rennes 1/ENSC Rennes/INSA Rennes) et du Laboratoire « Fonctions optiques pour les technologies de l'information » (CNRS/Université Rennes 1/INSA Rennes), en collaboration avec des équipes américaines (Los Alamos, Northwestern, Brookhaven), viennent d'élucider l'origine des performances remarquables de dispositifs semiconducteurs à base de pérovskites lamellaires. Ces résultats font l’objet d’un article dans Science. Lire la suite

 

Le silicium au cœur d’une nouvelle génération de composés à visée thérapeutique ?

durandetti

Les hétérocycles sont très souvent présents dans de nombreux produits naturels qui relèvent de la chimie médicinale (comme par exemple la morphine). Cherchant à diversifier les propriétés de ces composés à base d’hétérocycles, une équipe du  Laboratoire « Chimie organique, bio-organique : réactivité et analyse » (CNRS/Université de Rouen/INSA de Rouen) a mis au point une nouvelle voie de synthèse. Grâce à elle, ils sont parvenus pour la première fois à insérer un (puis deux) atome(s) de silicium dans les cycles de structures organiques originales. Ces résultats sont parus dans la revue Angewandte Chemie International Edition. Lire la suite

 

Du 2D au 3D : des designs innovants favorisent le stockage dans les batteries Lithium-ion

tarascon

Depuis quelques années, les chercheurs ont découvert que certains matériaux d'électrodes positives bénéficiaient d'un "bonus" de capacité de stockage grâce à l'activité d'espèces anioniques en supplément de l'activité des cations. Cette activité n'avait jusqu’à maintenant été prouvée que pour une classe précise de matériaux, des oxydes lamellaires dotés d’une structure bidimensionnelle (en 2D), qui présentent des performances encore limitées. Des chercheurs du Laboratoirechimie du solide et énergie (CNRS/Collège de France/UPMC) ont observé pour la première fois cette activité dans des oxydes de structure tridimensionnelle (3D) bien plus favorable à la capacité de stockage. La richesse de la famille des oxydes tridimensionnels ouvre ainsi de nouvelles opportunités dans la recherche de nouveaux matériaux à capacité exacerbée pour les batteries du futur.  Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Materials. Lire la suite

 

Des matériaux bidimensionnels étonnamment réactifs au contact de l’eau

bocquet

Grâce à leurs remarquables propriétés, les matériaux bidimensionnels, comme le graphène ou le nitrure de bore, font l’objet d’intenses recherches en nanosciences. Découverte surprenante : certains présentent une réactivité inattendue vis-à-vis des espèces ioniques de l’eau. Dans le cadre d’une collaboration entre physiciens et chimistes, des chercheurs de l’unité PASTEUR (ENS/CNRS/UPMC) en dévoilent la raison. Extrêmement prometteurs pour leur application dans la production d’énergie renouvelable, ces travaux sont publiés dans la revue J. Phys. Chem. Lett. Lire la suite

 

De nouveaux matériaux moléculaires magnétiques à mémoire

luneau

Aller vers des molécules magnétiques multifonctionnelles et commutables pour des dispositifs à mémoire miniatures est le but que cherchent à atteindre de nombreux scientifiques. Pour y parvenir, des chercheurs du Laboratoire des multimatériaux et interfaces  (CNRS/Université Claude Bernard Lyon1) ont assemblé des métaux et des radicaux libres qui portent tous des moments magnétiques. Ils espèrent ainsi pouvoir faire varier les propriétés magnétiques en intervenant soit sur le magnétisme des radicaux, soit sur celui des métaux.. Ce résultat qui élargit le champ des possibles pour l’élaboration de matériaux moléculaires magnétiques commutables est publié dans Journal of the American Chemical Society. Lire la suite

 

Des molécules qui ciblent à la fois l’infection et la transmission du paludisme

davioud

Parce qu’ils sont liés à un stéroïde, de nouveaux dérivés des ortho-aminocrésols, déjà connus pour leur action antipaludique, se révèlent plus efficaces pour tuer le parasite chez l’hôte infecté, mais aussi pour bloquer sa transmission vers le moustique vecteur. Ces travaux parus dans la revue Nature Communications sont le fruit d’une collaboration pluridisciplinaire et internationale(1) menée par des chercheurs d’universités allemandes, du Laboratoire de chimie moléculaire (CNRS/Université de Strasbourg) et de l’Institut de biologie moléculaire et cellulaire de Strasbourg (CNRS/Inserm/Université de Strasbourg).

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Les propriétés électromécaniques de gels fortement conducteurs se dévoilent enfin

divoux

Les fluides complexes, tels ceux utilisés dans les batteries automobiles par exemple, possèdent des propriétés électromécaniques intermédiaires entre celles des solides et des liquides. Grâce à un dispositif métrologique original, des physiciens ont réalisé pour la première fois des mesures simultanées de l’élasticité et la conductivité électrique de ces fluides fortement conducteurs, au repos comme sous écoulement. Ce dispositif sensible a notamment permis de mettre en évidence des réarrangements de la microstructure du matériau sous de faibles déformations macroscopiques. Lire la suite

 

Chimie de synthèse et chimie des substances naturelles

gramage

Une famille de substances naturelles appelée alcaloïdes(*) est connue pour présenter des propriétés biologiques très variées (anticancéreuses, antipaludique…). Etant donnée la grande complexité de leurs structures, réaliser leur synthèse en laboratoire pour les utiliser ou s'en inspirer en chimie médicinale reste un défi. Défi relevé par les chercheurs de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay, et du laboratoire « Biomolécules : conception, isolement, synthèse » (CNRS/Université Paris-Sud/Université Paris-Saclay), qui sont parvenus à synthétiser une substance naturelle présentant une structure particulièrement complexe, la bipléophylline, en développant une approche biomimétique s'inspirant du chemin réactionnel élaboré par la nature pour le reproduire en laboratoire. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Chemistry. Lire la suite

 

Une approche inédite pour des catalyseurs plus performants

gramage

Les catalyseurs sont des espèces qui permettent de contrôler l’activité et l’efficacité des réactions chimiques. Mais il arrive parfois que les produits de départ ou les produits finaux d’une transformation chimique interagissent avec ce catalyseur en inhibant partiellement son activité. Des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/Université de Rennes 1) ont développé une approche inédite qui consiste à introduire dans le milieu réactionnel des molécules qui ne participent pas à la réaction catalytique, mais qui évitent la dégradation du catalyseur. Ce travail fait l’objet d’une publication distinguée comme Hot Paper dans la revue Chemistry – A European Journal. Lire la suite

 

Dépression, allergies : comment ces maladies diminuent nos défenses immunitaires et favorisent les infections virales

smith

Les interférons sont des molécules antivirales et antitumorales naturellement produites dans le corps. Ce sont les cellules dendritiques plasmacytoïdes (ou pDC) qui, lorsqu’elles détectent une infection, déversent dans le sang de grandes quantités d’interféron. Mais à long terme, cette arme peut se retourner contre le système immunitaire et l’épuiser. Des chercheurs  du Laboratoire de chimie et biochimie pharmacologiques et toxicologiques (CNRS/Université Paris Descartes) viennent de découvrir que la production d’interféron par les cellules pDC peut être bloquée par de petites molécules appelées amines, connues par ailleurs comme neuromédiateurs1. Ces travaux parus dans la revue Nature Communications pourraient déboucher sur la mise au point d’analogues de neuromédiateurs pour freiner l’activité des cellules pDC dans les maladies auto-immunes et les infections chroniques.

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EUROCHAMP-2020 : un réseau européen pour la simulation atmosphérique

eurochamp

Plus de soixante scientifiques (physiciens, chimistes, biologistes) de 10 pays Européens, réunis à Paris, ont lancé en janvier dernier le réseau d’infrastructure EUROCHAMP-2020.
Soutenu par le programme H-2020 de l’Union Européenne à hauteur de 9 millions d’euros et piloté par le CNRS, ce projet vise à la coordination des chambres de simulation atmosphérique en une infrastructure distribuée ouverte à l’ensemble de la communauté scientifique. Lire la suite

 

Des cristaux à luminescence multicolore : une approche cœur-coquille

riobe

Le contrôle précis de la morphologie d’un matériau, un cristal par exemple, peut parfois faire émerger des propriétés originales. Les cristaux de complexes de lanthanides récemment obtenus par une équipe du Laboratoire de chimie (CNRS/ ENS de Lyon/ UCBL) en sont un bel exemple. La structure singulière de ces derniers, de type cœur-coquille, a permis  l’accès à une luminescence multicolore modulable par la longueur d’onde d’excitation. Réalisé en collaboration avec les équipes lyonnaises du Laboratoire « Chemistry, catalysis, polymers and processes » (CNRS/ ESCPE Lyon/UCBL), de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon (CNRS/ENS de Lyon/UCBL) et du Laboratoire des multi-matériaux et interfaces (CNRS/UCBL), ce travail vient de paraitre dans la revue Chemistry - A European Journal. Lire la suite

 

La mécanotransduction activée par de simples fluctuations de la forme des cellules déclenche la gastrulation

farge

L’équipe d’Emmanuel Farge à l’Institut Curie, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Néel, démontre que la gastrulation peut être réactivée chez un embryon de drosophile déficient en mimant, grâce à des micro-aimants oscillants, les pulsations des cellules du mésoderme. Cette étude publiée le 23 janvier 2017 dans la revue Nature Communications, démontre que le processus actif qui provoque la gastrulation, première étape de la morphogenèse embryonnaire animale, est déclenché mécaniquement.

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Molécules magnétiques déposées sur surface : du nouveau en spintronique

mallah

Sollicitant la science de l’infiniment petit où un électron peut connaître deux états à la fois, Miniaturiser les supports des dispositifs de stockage d’information binaire est aujourd’hui un enjeu fort en spintronique. Des molécules magnétiques susceptibles de remplir cette mission sont déjà connues. Mais pour les insérer dans nos appareils numériques, encore faut-il les déposer sur une surface pour les séparer les unes des autres et les manipuler sans qu’elles perdent leur propriété de bistabilité (état 0 ou 1). Un véritable challenge que les chercheurs de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (CNRS/Université Paris-Sud) ont relevé. Ces travaux sont parus dans la revue Nature Comm. Lire la suite

 

Des nanocristaux dopés par des ions de terres rares pour les technologies quantiques

goldner

Sollicitant la science de l’infiniment petit où un électron peut connaître deux états à la fois, les technologies quantiques ouvrent sur des applications très attendues : ordinateur quantique, sécurisation des communications, capteurs ultra-sensibles. Des promesses qui reposent sur des facteurs clefs comme l’augmentation de la durée de vie des états quantiques, équivalente à une diminution des largeurs des transitions entre ces états. Des matériaux combinant faible largeur de transition optique et dimensions nanométriques pourraient servir d’interfaces entre la lumière, vecteur de choix de l’information quantique, et des processeurs ou des capteurs quantiques. Dans cette quête, les chercheurs de l’Institut de recherche de chimie Paris (CNRS/ParisTech) proposent des solutions du côté de cristaux nanostructurés dopés par des ions de terres rares. Ils ont étudié par spectroscopie optique à très haute résolution des nanocristaux d’oxyde d’yttrium dopés par des ions europium. Leurs résultats parus dans Nano Letters suggèrent que des largeurs très étroites - 10 kHz - sont possibles dans des cristaux de 100 nm, une valeur comparable à celles des matériaux massifs. Ceci ouvre la voie à de nouvelles interfaces quantiques optiques. Lire la suite

 

Libération des neurotransmetteurs : une nouvelle porte s’ouvre

amatore

L’acheminement de molécules, telles que les neurotransmetteurs, jusqu’à leurs cibles est crucial pour réguler les fonctions de l’organisme. Des chercheurs du laboratoire « Pasteur » (CNRS/ENS/UPMC) bousculent les connaissances de la phase finale de ce transport, l’exocytose, qui permet de les délivrer, en démontrant un mécanisme dissocié entre neurotransmetteurs et hormones peptidiques, une étape jusqu’alors ignorée. Une découverte à contre-courant qui laisse envisager un mécanisme de libération sélective des molécules. Ces travaux sont publiés dans la revue Proceedings of the Royal Society A. Lire la suite

 

Un peu de sucre pour ralentir le séchage des milieux de culture cellulaire

divoux

Les milieux de culture cellulaire utilisés en microbiologie sont des hydrogels d’agarose qui se comportent comme des éponges gorgées d’eau. Une des limitations de ces gels est l’évaporation rapide de l’eau qu’ils contiennent, l’eau étant un élément nécessaire à la croissance des cellules. Comment quantifier l’évaporation et surtout améliorer la capacité d’un gel à piéger de l’eau ? C’est à ces questions qu’ont répondu des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux) en développant une nouvelle méthode interférométrique pour quantifier avec précision le séchage d’hydrogels. En ajoutant de faibles quantités de sucres non-gélifiants tels que le glucose, le dextran, la gomme de guar ou de xanthane, les chercheurs ont montré que ces composés permettent de réduire jusqu’à un facteur deux le taux d’évaporation de l’eau contenue dans des gels d’agarose. Ces résultats sont à retrouver dans la revue Scientific Reports. Lire la suite

 

Un fil électrique moléculaire pour l’électronique organique ?

guenet

Des fils électriques de taille moléculaire pour l’électronique miniature ? Un rêve qui pourrait bientôt devenir réalité. Des chercheurs de l’Institut Charles Sadron (CNRS) et du laboratoire « Systèmes moléculaires et nanomatériaux pour l’énergie et la santé » (CEA/CNRS/Université Grenoble Alpes) sont en effet pour la première fois parvenus à envelopper des fibres d’un polymère semi-conducteur, le P3BT, avec des nanotubes isolants obtenus par auto-assemblage. Ce travail est publié dans la revue Advanced Electronic Materials. Lire la suite

 

Reproduire la formation de la matière organique dans le système solaire primitif

derenne

En fractionnant le plus simple des hydrocarbures, le méthane gazeux, en plusieurs petits morceaux, les chercheurs de l’IMPMC (CNRS/MNHN/UPMC/IRD) et du laboratoire METIS (CNRS/UPMC/EPHE) ont reproduit la formation de la matière organique dans le système solaire primitif. Lire la suite

 

Une imagerie par résonance magnétique 10'000 fois plus sensible

jannin

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est l'un des plus puissants outils pour le diagnostic clinique, mais sa performance dépend de celle des agents de contraste. Les chercheurs du Laboratoire des biomolécules (CNRS/Sorbonne universités/ENS), de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne et l'Institut des sciences analytiques (CNRS/Université de Lyon 1/ENS de Lyon), ont préparé une nouvelle génération d'agents de contraste, en augmentant leur sensibilité par un facteur de l'ordre de 10'000. Autre atout, ils présentent une très longue durée de vie et pourront donc être délivrés à distance. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Communications. Lire la suite

 

 

Suivre l’empreinte de la cystéine pour traquer les protéines défaillantes

scuderi

Garantes du fonctionnement de l’organisme, les protéines sont activées grâce à des modifications réversibles au niveau des acides aminés qui les composent. Des chercheurs du Laboratoire de chimie physique (CNRS/Université Paris-Sud) s’appuient sur une approche originale pour identifier et caractériser les modifications qui se produisent au niveau de la cystéine. Et notamment celles qui sont anormales. Des travaux prometteurs qui, à terme, permettraient de mieux comprendre leur implication dans les pathologies. Une étude publiée dans la revue Chemistry, en tant que « hot paper ». Lire la suite

 

Détourner la spectrométrie de masse pour préserver l’intégrité de molécules sur une surface

humblot

Comprendre comment des molécules sont adsorbées ou réagissent sur une surface nécessite une analyse aux rayons X sous-ultravide. Mais comment déposer dans l’ultra-vide ces molécules souvent grandes et fragiles sans les endommager ? Pour préserver leur intégrité, les chercheurs du Laboratoire de réactivité de surface (CNRS/UPMC), de l’Institut des nanosciences de Paris (CNRS/UPMC) et de l’Institut de recherches de chimie Paris (CNRS/ENSCP), ont ingénieusement détourné un dispositif de spectrométrie de masse. Ce procédé appelé ionisation par électrodéposition consiste à les vaporiser sous forme de microgoutellettes. Il permet aussi de contrôler leur composition chimique originelle pour les étudier sur la surface. Une avancée qui permettrait des analyses plus fiables de phénomènes chimiques aux origines de la vie. Résultats qui font l’objet de deux publications dans Langmuir et le J. Phys. Chem. C. et qui ouvrent de nombreuses perspectives en ingénierie des bio-interfaces. Lire la suite

 

Plonger au cœur des nanoparticules d’oxydes et comprendre leur instabilité

kahn

L’utilisation de nanoparticules d’oxydes dans des dispositifs peut engendrer des altérations structurales qui réduisent leurs performances. Pouvoir sonder les mouvements des atomes constitutifs de ces nanoparticules reste un enjeu pour comprendre et optimiser leur stabilité. En utilisant la RMN du solide de l’oxygène, des chercheurs du Laboratoire de chimie de coordination (CNRS) ont mis en évidence des échanges d’atomes d’oxygène jusqu’au cœur de nanoparticules d'oxydes métalliques. Ce qui améliorerait efficacement leur stabilité… Travail publié dans le J. Am. Chem. Soc. Lire la suite

 

Des hydrogels photo-commutables pour des applications biomédicales

bellemin

Inspirés par les hydrogels naturels, les chimistes développent des matériaux de synthèse aux propriétés uniques : forte teneur en eau, douceur, flexibilité ou biocompatibilité. Leur ressemblance avec les tissus vivants présente un grand intérêt pour le domaine biomédical. En quête de leur optimisation, des chercheurs de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg) et de l’Institut de sciences et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS/Université de Strasbourg) les ont dotés de pouvoirs d’auto-réparation mais aussi de transformation sous stimuli lumineux. Des résultats parus dans la revue Chem.Eur.J. Lire la suite

Voile levé sur les mécanismes de transport de spins dans les pérovskites

portehault

Un consortium franco-espagnol réunissant des chercheurs du Laboratoire chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/UPMC/Sorbonne universités/Collège de France) et de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg(CNRS/Université de Strasbourg) vient de mettre en évidence, via la synthèse de nanocristaux de pérovskite, des propriétés insoupçonnées de ce matériau-modèle de l’électronique de spin. Une petite révolution dans le domaine… Ces travaux sont parus dans la revue Advanced Materials. Lire la suite

 

Vers un système zéro-énergie pour la dépollution des eaux 

cretin

Les procédés électrochimiques d’oxydation sont particulièrement efficaces pour traiter les eaux chargées en polluants organiques. Mais ces procédés basés sur un générateur de courant  produisant des radicaux oxydants, capables de minéraliser les polluants, restent coûteux. Une approche originale, sans générateur externe de courant, vient d’être développée par une équipe de l’Institut européen des membranes (CNRS/Université de Montpellier/ENSCM). Ce système « zéro-énergie » fonctionne à partir de carbohydrates et d’oxygène dissous. Il est capable de générer un courant suffisant pour produire directement les radicaux oxydants. Les résultats de cette étude sont parus dans la revue J. Mat. Chem. A. Lire la suite

 

 

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