ARCHIVÉ - Ça bouge avec la spectroscopie infrarouge
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Le 04 février 2004 — Ottawa (Ontario)
Naguère, on se servait surtout du synchrotron pour produire des rayonnements dans les parties du spectre correspondant à l'ultraviolet et aux rayons X, mais on s'est depuis peu rendu compte de son utilité pour produire un rayonnement infrarouge très intense. Le Centre canadien de rayonnement synchrotron a été conçu d'emblée pour être aussi polyvalent que possible, c'est-à-dire produire non seulement les rayons X à haute énergie du spectre électromagnétique, mais aussi des rayonnements infrarouges moins énergétiques. Quand elles absorbent les rayonnements infrarouges, les molécules dont est composée la matière se mettent à vibrer. La signature vibratoire qui en résulte est l'une des propriétés les plus caractéristiques de la matière et révèle aux scientifiques la composition chimique et les interactions moléculaires de cette dernière.
| Ainsi, le spectre d'absorption infrarouge d'un tissu prélevé par biopsie nous renseignera directement sur sa biochimie. Malheureusement, à cause de la faible résolution spatiale des appareils classiques, le spectre obtenu n'est que la moyenne d'un groupe de cellules. Il exprime donc les propriétés de cellules à la fois normales et malades. Le faisceau très fin et intense du synchrotron permettra l'étude d'une cellule à la fois. Le fait de différencier les propriétés vibratoires des cellules malades et en bonne santé aidera les chercheurs à mettre au point de nouveaux outils de diagnostic et de nouvelles thérapies. |
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Un peu de lumière sur les maladies à l'IBD-CNRC M. Mike Jackson, de l'Institut du biodiagnostic du CNRC (IBD-CNRC), assure la coordination du poste infrarouge consacré à la microscopie biologique. Il est aussi l'auteur du premier article au monde à avoir traité de l'application de la spectroscopie infrarouge synchrotron aux tissus humains. L'équipe canadienne a effectué ses recherches dans un synchrotron américain, tirant parti de la plus forte intensité de ses rayonnements pour approfondir la structure des dépôts protéiques dans les tissus du système nerveux central des personnes souffrant de la maladie d'Alzheimer. Résultat : le spectre des dépôts typiques examinés in situ et in vitro présente des variations structurales. Cette découverte pourrait avoir des retombées d'ordre pratique pour ceux qui élaborent des médicaments en vue de soulager les personnes atteintes de cette maladie. Pareilles études illustrent clairement l'utilité de la microscopie infrarouge synchrotron pour l'étude des maladies humaines. |
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Les matériaux industriels et la microscopie infrarouge à l'ITPCE-CNRC M. Farid Bensebaa, de l'Institut de technologie des procédés chimiques et de l'environnement du CNRC (ITPCE-CNRC), coordonne le service payant de spectroscopie infrarouge destiné à l'industrie. « Pouvoir analyser de minuscules échantillons, explique-t-il, ou une partie d'un gros échantillon présente maints avantages pratiques. En microélectronique, par exemple, cela signifie qu'on pourra déceler de petites impuretés sur les semi-conducteurs. » Dans le cadre de ses propres travaux, le M. Benseeba a recouru à la spectroscopie infrarouge pour vérifier la surface couverte et l'agencement des pellicules monocouche sur un damier d'or. Une source ordinaire de rayonnement infrarouge permet de déceler une infime quantité (une femtomole) de cette pellicule organique à motif d'un nanomètre d'épaisseur. Ces résultats suffisent aux secteurs de la microélectronique et des biocapteurs, mais une fois opérationnel, le CCRS détectera aisément des quantités encore plus faibles. |
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L'infrarouge lointain : ultime frontière de l'ISSM-CNRC M. Robert McKellar, de l'Institut Steacie des sciences moléculaires du CNRC (ISSM-CNRC), coordonne les activités à la source de faisceau de l'infrarouge lointain au CCRS. Il attend avec impatience d'analyser le spectre infrarouge de la molécule du thiophosgène. D'un magnifique orange-jaune foncé, cette molécule odorante mais toxique est vivement appréciée des photochimistes, car elle absorbe beaucoup la partie visible du spectre. « On ignore toujours les fins détails de son spectre infrarouge, car les appareils usuels ne parviennent pas à séparer les raies d'absorption, trop près les unes des autres », affirme M. Robert McKellar. La résolution spectrale et spatiale du synchrotron canadien est assez élevée pour de telles études. Afin d'exploiter au maximum ce rayonnement de grande qualité, la source de faisceau de l'infrarouge lointain sera pourvue d'un spectromètre de première catégorie. « Son installation au CCRS s'est avérée un succès, déclare le chercheur, et l'appareil fonctionne à la perfection. » |
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Les liens ci-dessous vous en diront plus sur les projets du CNRC entrepris au Centre canadien de rayonnement synchrotron (CCRS).
- Au sujet du Centre canadien de rayonnement synchrotron (CCRS)
- L'Institut de technologie des procédés chimiques et de l'environnement du CNRC (ITPCE-CNRC)
- l'Institut du biodiagnostic du CNRC (IBD-CNRC)
- Institut Steacie des sciences moléculaires du CNRC (ISSM-CNRC)
- la phytorésistance à l'IBP-CNRC et les bactéries pathogènes à l'IRB-CNRC, lisez
La limpidité du cristal dans les sciences de la vie - les matériaux de pointe à l'ISM-CNRC lisez
La science des matériaux aux rayons X - sur la nanolithographie à l'IMI-CNRC, lisez
Une imprimante de nanostructures
- la phytorésistance à l'IBP-CNRC et les bactéries pathogènes à l'IRB-CNRC, lisez
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