UE du tronc commun du M1 Chimie site Orsay
D4CI401: Caractérisation structurale par RMN et diffraction X
D4CI402: Sol-gel, surfaces et fonctionnalisations organiques
D4CI403: Anglais
O4CI404: Connaissances transverses pour l'insrtion professionnelle
D4CI405: Techniques d’analyse (chromatographies, spectrométrie de masse, spectroscopies optiques)
D4CI406: Bases de la chimie moléculaire moderne
D4CI407: Chimie expérimentale
D4CI408: Stage de 3 mois à temps plein en fin d'année
UE du parcours Chimie Organique
D4CI430: Sélectivités en synthèse organique et chimie organométallique (obligatoire)
D4CI431: Les réactions fondamentales pour la synthèse de produits naturels (obligatoire)
D4CI434: Stratégies et outils en synthèse organique avancée (à choix)
D4CI435: Enzymes, Synthèse Organique et Environnement (à choix)
D4CI436: Chimie et Environnement (à choix)
D4CI437: Chimie des polymères (à choix)
D4CI438: Synthèse de molécules organiques issues du vivant (à choix)
D4CI460: Vers de nouvelles substances bioactives (à choix pour des étudiants issus de Licence Chimie-Biologie)
UE du parcours Chimie Inorganique, Physique et du Solide
D4CI441: Structure électronique et magnétisme : de la molécule au solide (obligatoire)
D4CI442: Nano-objets fonctionnels (à choix)
D4CI443: Spectroscopies du solide (obligatoire)
D4CI444: Physicochimie des oxydes et des solides imparfaits (obligatoire)
D4CI446 : Lasers et approches physicochimiques de la réactivité (à choix)
D4CI447 : Photo et électrostimulations : des propriétés physiques fondamentales aux applications et dispositifs (à choix)
D4CI451: Application de techniques analytiques à la détermination structurale (à choix)
UE du parcours Chimie Analytiquee la plateforme Chimie Analytique
D4CI450: Analyses quantitatives et préparation d’échantillons (obligatoire)
D4CI451: Application de techniques analytiques à la détermination structurale (obligatoire)
D4CI452: Chromatographies, détections et analyses quantitatives (obligatoire)
Les étudiants choisissent en plus une UE au choix parmi
D4CI436: Chimie et Environnement (à choix)
D4CI437: Chimie des polymères (à choix)
4CI443: Spectroscopies du solide (à choix)
UEBio5: Approches biophysiques de l’interaction rayonnement-macromolécules biologiques (à choix)
Voie Chimie biologie
D4CI401: Caractérisation structurale par RMN et diffraction X
D4CI402: Sol-gel, surfaces et fonctionnalisations organiques
D4CI403: Anglais
D4CI404: Connaissance du monde socio-économique (Socle Commun)
D4CI405: Techniques d’analyse (chromatographies, spectrométrie de masse, spectroscopies optiques)
D4CI408b: Stage de 2 mois
D4CI430: Sélectivités en synthèse organique et chimie organométallique
D4CI431: Les réactions fondamentales pour la synthèse de produits naturels
UEBio1 : Architecture et fonctionnement des macromolécules biologiques
UEBio2 : Méthodes d’analyse structurale
UEBio3 : Enzymologie
D4CI460: Vers de nouvelles substances bioactives
Les étudiants de cette voie suivent, en plus, l'une des UE ci-dessous :
D4CI434: Stratégies et outils en synthèse organique avancée (à choix)
D4CI435: Enzymes, Synthèse Organique et Environnement (à choix)
D4CI438: Synthèse de molécules organiques issues du vivant (à choix)
UEBio5: Approches biophysiques de l’interaction rayonnement-macromolécules biologiques (à choix)
D4CI401: Caractérisation structurale par RMN et diffraction X
Volume horaire : 50h
Prérequis : Notions de cristallographie géométrique. Notions de déplacement chimique et de couplages scalaires. Chimie analytique niveau L3.
Crédits ECTS : 5
Objectif :
RX- Ce cours vise à donner aux étudiants des notions approfondies des techniques d’analyse structurale des matériaux solides par la diffractométrie des rayons-X.
RMN : Ce cours a pour objectif de parfaire leur connaissance sur le principe générale de la RMN à partir de la vision vectorielle, de l’analyse structurale à partir des spectres 1D 1H et 13C.
Contenu de l'UE :
RX : Sources et propriétés des rayons X. Interaction rayon X et matière. Détermination des directions et intensités des rayons diffractés. Orientation des monocristaux, méthode de Laue. Techniques expérimentales et applications.
RMN : Postulats et principes : moment magnétique, moment cinétique. Spectroscopie de RMN. Énergies mises en jeu.
Mouvement d'un moment dans un champ, fréquence de Larmor. Aspect macroscopique. Equations de Bloch. Excitation impulsionnelle.
Signal RMN brut. Instrumentation. Traitement de données. Transformation de Fourier. Hamiltoniens d’interaction en RMN : L'écran électronique. Ordre de grandeur Unité de mesure. Le ppm. Tableau de déplacement chimique. Les couplages dipolaire, scalaire et quadripolaire. Effets de ces couplages au premier ordre et second ordre.
RMN 1H. Couplage et stéréochimie. Noyaux échangeables. Effet des équilibres chimiques sur les spectres. Phénomène de découplage. Analyse des spectres du second ordre. Effet Overhauser nucléaire.
RMN 13C. Découplage large bande. Découplage hors-résonance.
RMN 2D. Séquences d’impulsions. Méthodes J-Mod, INEPT, DEPT, COSY, NOESY, XHCorr, HMQC, HSQC, HMBC, INADEQUATE
RMN du solide : Principes et applications
D4CI402: Sol-gel, surfaces et fonctionnalisations organiques
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique, inorganique et physique niveau L3
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette UE est dédiée à l’apprentissage théorique des méthodes de préparation et modification de supports/surfaces inorganiques ainsi que de leur fonctionnalisation par des molécules organiques pour la création de systèmes « intelligents » (catalyseurs recyclables, nanocapteurs, dispositifs médicaux, biopuces,…).
Contenu de l'UE :
Une première partie de cet enseignement sera dédié au procédé sol-gel et à la mise en valeur de la flexibilité de cette chimie pour la mise en forme de matériaux inorganiques ou hybrides et leur utilisation comme support de développement de chimie de surface.
Une seconde partie sera dédiée aux réactions organiques hautement performantes pour le greffage de molécules organiques sur des surfaces, matériaux, biomolécules voire des cellules vivantes. Une large gamme de réactions organiques anciennes ou récentes seront donc revues, approfondies et découvertes via le concept de « Chimie Click ».
Enfin, une dernière partie sera consacrée à la fonctionnalisation spécifique de certains supports (polystyrène, nanoparticules d’or, verres,…) et aux techniques associées. Une attention particulière sera portée au greffage organique initiée par irradiation par des faisceaux d’ions, d’électrons et de photons. et aux contraintes associées en termes de sélectivité chimique des fonctionnalisations induites sous rayonnement et échelles de structuration spatiale souhaitées.
D4CI403: Anglais
Volume horaire : 25h
Prérequis : Niveau B1 du CERCL
Crédits ECTS : 2,5
Objectif :
Maîtrise de l’anglais général selon une approche communicative et actionnelle
Contenu de l'UE :
Pratique intégrée des quatre compétences selon une approche thématique et actionnelle
Méthodologie de l’exposé oral
Présentation des certifications CLES et TOEIC
Elaboration des documents de recherche de stage et d’emploi en anglais
Debating pour le groupe le plus avancé
Etude spécifique de la langue : syntaxe et prononciation
O4CI404: Connaissances transverses pour l'insertion professionnelle
Volume horaire : 25h
Prérequis : Aucun
Crédits ECTS : 2,5
Objectif :
L’objectif de ce module est de faire connaître aux étudiants les différents métiers possibles après un master de chimie et les initier aux problématiques organisationnelles, économiques et scientifiques des entreprises pour les aider dans leur recherche de stage et leur future insertion professionnelle. Il vise aussi les aider dans l’élaboration de leurs CV et lettres de motivations et dans leur présentation lors d’entretien.
Contenu de l'UE :
Ce module comprend des cours/conférences donnés par des personnes du Service d’Insertion Professionnelle, des intervenants extérieurs de différents secteurs (ingénieurs R&D, production, R.H., Hygiène Sécurité…) ainsi que la participation à un salon d’entreprises.
D4CI405: Techniques d’analyse (chromatographies, spectrométrie de masse, spectroscopies optiques)
Volume horaire : 50h
Prérequis : Licence L3 de chimie
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Spectroscopies optiques :
Savoir décrire les états électroniques, vibrationnels et rotationnels de molécules polyatomiques.
Comprendre l’interaction lumière-matière et les transitions impliquées.
Faire appel aux spectroscopies optiques électronique et vibrationnelle comme outils de description des molécules et d’analyse chimique.
Chromatographies : Former les étudiants à la mise en œuvre et à l’optimisation d’une analyse par chromatographie en phase liquide et gazeuse.
Spectrométrie de masse : savoir choisir et mettre en œuvre une stratégie d’analyse appropriée (source, analyseur, couplages) à l’échantillon, savoir d’interpréter correctement des spectres de masse acquis avec différentes sources d’ionisation, avoir des notions sur la fragmentation des ions.
Contenu de l'UE :
I. SPECTROSCOPIES OPTIQUES (Cours 9h/TD 7,5h)
Domaines du spectre électromagnétique - Interactions lumière-matière & introduction à la structure moléculaire
Spectroscopie électronique (UV, visible) : diagramme de Jablonski, groupes chromophores et conjugaison, spectroscopie d'absorption, spectroscopie d'émission (fluorescence, phosphorescence)
Spectroscopie vibrationnelle : spectroscopie d'absorption IR / spectroscopie Raman, modes locaux et modes normaux, caractérisation des groupes fonctionnels, effets d'environnement (de la phase gaz au solide).
II. CHROMATOGRAPHIES : (Cours 8h/TD 7,5h)
Principes de base de la chromatographie : paramètres qui caractérisent la rétention, modèle des plateaux et modèle dynamique, facteur de sélectivité et résolution.
Chromatographie en phase gazeuse : Instrumentation, colonnes et phases stationnaires, indices de rétention de Kovats, modes d’injection, détecteurs et caractéristiques, description du détecteur à ionisation de flamme.
Chromatographie liquide d’adsorption et de partage : phases stationnaires, mécanismes mis en jeu, classification et sélection des solvants.
Système HPLC : perte de charge, valeurs réduites, instrumentation, détection UV, fluorimétrie et DEDL.
Principes de la chromatographie d’échange d’ions et d’exclusion stérique.
Optimisation d’une analyse.
III. SPECTROMETRIE DE MASSE (Cours 9h/TD 9h)
Rappels sur les bases de la spectrométrie de masse (ionisation, analyseurs, fragmentation).
Lire un spectre de masse : masse exacte, isotopes, massifs isotopiques, déconvolution des états de charge, notions de résolution et précision en masse des analyseurs et informations pouvant être obtenues en fonction de la résolution / précision de mesure.Choisir une source d’ionisation adaptée : principes physiques et chimiques, utilisations principales et limites des sources d’ionisation électronique, d’ionisation chimique, d’électronébullisation et de désorption-ionisation laser assistée par la matrice, désorption ionisation plasma (ICP).
Interpréter des spectres de masse : types d’ions formés en fonction de la source d’ionisation, fragmentations et informations sur la structure moléculaire.
Couplage GC et LC-MS : instrumentation, contraintes sur la séparation chromatographique, modes d’acquisition et interprétation des chromatogrammes.
Utiliser la fragmentation pour déduire des informations sur la structure moléculaire : spectrométrie de masse en tandem, principales voies de fragmentation des radicaux cations et des cations. Fragmentation successives / compétitives. Chimie des radicaux cations : coupure en alpha et fragmentations secondaires, réarrangements, retro-Diels Alder. Chimie des cations : modèle général des liaisons affaiblies par protonation, transferts intramoléculaires de proton et d’hydrures.
D4CI406: Bases de la chimie moléculaire moderne
Volume horaire : 51h
Prérequis : Chimie des complexes métalliques, théorie du champ cristallin, stéréochimie, synthèse organique et chimie générale niveau L
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Les réactions mises en jeu dans les synthèses organiques ou inorganiques se comprennent et s’interprètent dans le cadre de théories de la liaison chimique, de transfert d’électrons et d’échange d’énergie : orbitales atomiques, orbitales moléculaires, orbitales hybrides, chaleurs de réaction, constantes d’équilibres, énergie d’activation… L’objectif de ce module est d’acquérir la maîtrise de ces différents outils théoriques afin de savoir lequel ou lesquels utiliser en fonction du type de réaction mise en jeu. Dans ce cadre, la modélisation moléculaire est un outil précieux qui permet d'évaluer la géométrie de petites molécules, d'étudier qualitativement et quantitativement une réaction chimique ou un équilibre physico-chimique. Ce module permettra d'acquérir les bases permettant de comprendre et savoir utiliser les modèles de mécanique moléculaire pour avoir une vue critique sur les résultats obtenus par simulation numérique en les confrontant à des données expérimentales.
Contenu de l'UE :
Structures électroniques des molécules : quel modèle pour quelle application ?
•Liaison chimique localisée : structures de Lewis et Théorie du Lien de Valence (Valence Bond), liaison de coordination.
•Orbitales moléculaires : rappels et construction par orbitales de fragments.
• Rationalisation de l’éclatement des orbitales d en symétrie Oh, champ fort et champ faible
• Haut et bas degré d’oxydation, quelle chimie ?
Energétique des réactions
• Théorie du Recouvrement Angulaire
• Géométries des complexes, configurations électroniques, inertie et labilité
• Mécanismes de substitution, associatif, dissociatif et inter-échange
Chemins réactionnels :
•Aspects thermodynamiques
-réactions totales, réactions équilibrées, déplacement des équilibres
-considérations enthalpiques et entropiques de formation et dissociation des complexes de coordination
•Aspects cinétiques
-loi de vitesse, loi de Eyring et d’Arrhénius
-contrôle cinétique/contrôle thermodynamique
-principe de Curtin-Hammet
-postulat de Hammond-Leffler
-nature de l’ion métallique, géométrie des complexes, nature des ligands, effet cis et trans
•Aspects électroniques
-réaction sous contrôle de charge, réaction sous contrôle orbitalaire
-théorie des orbitales frontières
- voie sigma et voie p
-mécanismes de transfert d’électrons en chimie inorganique, voie externe et voie interne
- Introduction de la théorie de Marcus
Applications en chimie organique et inorganique
•Equilibres acide/base et oxydant/réducteurs : aspects pratiques
•Chimie macrocyclique et effet template :
-approche de synthèse
-influence du métal
-effet de taille du macrocycle
- réactions sur les ligands coordinés
•Introduction à la chimie supramoléculaire :
-Notion de la supramolécularité, somme de propriétés ou nouvelles propriétés
-reconnaissance moléculaire, auto-assemblage
-applications aux moteurs moléculaires et capteurs
Initiation à la modélisation moléculaire
présentation de l’approche par mécanique moléculaire, notions de champ de forces, de surface de potentiel.
Volume horaire : 52h
Prérequis : UE du socle commun et celles du tronc commun établissement UPSud
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette unité d’enseignement pratique vise à donner aux étudiants un savoir faire expérimental en synthèse et caractérisation/ dosage de composés par les techniques analytiques les plus répandues.
Contenu de l'UE :
- Synthèse organique et Inorganique
- Caractérisation et dosage par RMN, UV-Visible et infrarouge
- Identification et dosage des constituants d’un mélange complexe par GC, GC-MS, HPLC.
- Optimisation d’une analyse de mélanges par GC-Fid ou U-HPLC
- Identification par diffractométrie X.
- Etude de la sélectivité de réactions par modélisation moléculaire
- Projet de recherche bibliographique
Contrôle des connaissances :
- Session 1 : F = CC
- Pas de session 2 (UE de TP)
Pour plus d'informations, consulter la page décrivant cette UE.
Responsables : C. Bour
Volume horaire : 3 mois minimum
Crédits ECTS : 10
Evaluation du stage : Rapport de stage + exposé oral + appréciation du maître de stage.
Durée et lieu des stages :
La durée est de 3 mois minimum, entre le 1e avril et le 30 juin, mais le stage peut être prolongé pour quatre mois voire plus. Il se déroule de préférence en entreprise. Toutefois, les étudiants peuvent effectuer ce stage dans un laboratoire public (universitaire ou EPST) ou dans une université étrangère ayant passée des accords d’échange avec le département de chimie de Paris-Sud.
La recherche des stages :
L’étudiant recherche son stage, aidé éventuellement par le service des stages de l’université et par les enseignants responsables des stages.
Suivi des stages
Les responsables des stages ainsi que les enseignants tuteurs s’assurent du bon déroulement du stage par des contacts fréquents avec l’étudiant et son maître de stage et des visites en entreprise.
Pour plus d'informations, consulter la page dédiée au stage et à son évaluation.
D4CI408b : Stage court (ce stage est uniquement pour la voie Chimie-Biologie)
Responsables : A. Alix, C. Bour
Volume horaire : 2 mois
Crédits ECTS : 5
Evaluation du stage : Rapport de stage + exposé oral + appréciation du maître de stage.
Durée et lieu des stages :
La durée est de 2 mois (mais-juin) peut s'effectuer dans un laboratoire universitaire ou dans un EPST.
La recherche des stages :
L’étudiant recherche son stage, aidé éventuellement par le service des stages de l’université et par les enseignants responsables des stages.
Suivi des stages
Les responsables des stages ainsi que les enseignants tuteurs s’assurent du bon déroulement du stage par des contacts fréquents avec l’étudiant et son maître de stage et des visites en entreprise.
Pour plus d'informations, consulter la page dédiée au stage et à son évaluation.
D4CI430: Sélectivités en synthèse organique et chimie organométallique
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique niveau L3
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Une partie de cette unité d’enseignement reprend les bases de chimie organique en développant l’application en synthèse multi-étapes et en étudiant la sélectivité des réactions. L’autre partie est centrée sur la préparation de complexes de métaux de transition, l’étude de leurs propriétés, et leur utilisation en tant que catalyseurs de réactions hautement sélectives d’importance industrielle.
Contenu de l'UE :
Oxydations en synthèse organique: réactifs et sélectivités et réactions asymétriques; Réductions en synthèse organique: réactifs, sélectivité et stéréochimie. Groupements protecteurs en synthèse organique. Applications en synthèse multi-étapes.
Les liaisons métal-ligand, compter les électrons de valence, le degré d’oxydation, les réactions élémentaires de la chimie organométallique, la réactivité des ligands, les processus catalytiques homogènes fondamentaux (hydrogénation, hydrosilylation, hydroformylation, procédé Wacker, procédé Monsanto, réactions de couplage, métathèse …).
D4CI431: Les réactions fondamentales pour la synthèse de produits naturels
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique niveau L3 + UE « sélectivités en synthèse organique et chimie organométallique »
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette unité d’enseignement donne les outils permettant l’élaboration de structures moléculaires carbonées en s’appuyant sur les réactions acquises dans les différents modules de chimie organique mais aussi sur de nouvelles réactions étudiées au cours de cette UE et visant à la formation de liaisons carbone-carbone.
Contenu de l'UE :
- Première partie: réaction des dérivés carbonylés
Alkylation des énolates
Addition conjuguée
Aldolisation et réactions apparentées (Mannich); aldolisation asymétrique.
Modèles d'induction stéréochimique.
- Deuxième partie: réactions péricycliques
Transpositions sigmatropiques
Cycloadditions
Réaction ène
D4CI434: Stratégies et outils en synthèse organique avancée
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique niveau L3 + notions de réactivité fondamentale et de sélectivité de M1
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cet enseignement complète la formation initiale en chimie organique en apportant de solides connaissances en synthèse asymétrique, en production de molécules organiques optiquement actives et dans l'utilisation en synthèse organique des réactivités conférées par la présence d'hétéroéléments (P, S, Se, Sn, Si,B). Cette UE est vivement conseillée pour les étudiants souhaitant poursuivre en M2 de chimie organique.
Contenu de l'UE :
La partie consacrée à la synthèse asymétrique détaille les différents modes de production de molécules optiquement actives par utilisation de substrats chiraux, de réactifs chiraux et de catalyseurs chiraux. Les concepts de dédoublement cinétique et de dédoublement cinétique dynamique sont également présentés. L’intérêt de préparer des molécules optiquement actives pour la chimie, la physique et la biologie est illustré tout au long de cette partie du cours.
La partie consacrée à la chimie organique des hétéroéléments vise à détailler, au travers de l'étude des mécanismes réactionnels, le rôle de la présence d'un hétéroélément dans de nombreuses réactions occupant une place centrale en synthèse organique. Un accent particulier est mis sur les similitudes et différences des réactivités induites et réactions permises par l'introduction dans une molécule organique d'un hétéroélément tel que P, S, Se, Sn, Si ou B.
D4CI435: Enzymes, Synthèse Organique et Environnement
Volume horaire : 50h
Prérequis : L3 chimie ou chimie-biologie
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette UE a pour objectif d'apporter les connaissances de base à tout étudiant chimiste sur l'utilisation des enzymes en tant que catalyseurs pour l'obtention d'un produit ou d'un synthon chiral par synthèse asymétrique ou par dédoublement cinétique enzymatique d'un racémique. Les aspects structuraux, mécanistiques et stéréospécifiques des grandes classes d'enzyme et de métalloenzymes sont explicités, ainsi que les éléments de base de cinétique et de catalyse enzymatique utiles au chimiste organicien. L’importance des enzymes dans la synthèse industrielle de composés d'intérêt et dans les biotechnologies sera souligné, de même que leur rôle déterminant dans divers processus environnementaux telle que la conversion de la biomasse, la fermentation, la dépollution des sols et des eaux usées…
Connaître les aspects structuraux, mécanistiques, stéréochimiques et cinétiques des grandes classes d’enzymes et métalloenzymes et leurs utilisations en synthèse organique.
Contenu de l'UE :
Enzymes et catalyse : introduction-Généralités. Cinétique enzymatique : activités spécifique et totale, efficacité catalytique, facteur d’énantiospécificité, méthodes de détermination des paramètres cinétiques. Bases mécanistiques et stéréochimiques des réactions enzymatiques : mécanismes enzymatiques de base (aldolases, protéases, déshydrogénases à NADH/NADPH, enzymes à PLP). Stéréochimie des réactions enzymatiques, marquages isotopiques, dédoublements cinétiques enzymatiques. Chimie des métalloprotéines : méthodes physicochimiques d’étude, rôles et mécanismes des métalloprotéines (transport du dioxygène, hémoglobine, hemocyanine, hémérythrine, monooxygénases et peroxydases). Chimie bio-inspirée : conception de mimes d’enzyme. Biocatalyse et Bioconversions : utilisation des enzymes en synthèse organique, dans l'industrie et en environnement (process enzymatiques, conversion de la biomasse, dépollution des eaux usées, cycle de l'azote, cycle du mercure, fermentation alcoolique anaérobie, eutrophisation, nitrification, dénitrification, oxydation des polluants…).
Pour en savoir plus.
D4CI436: Chimie et Environnement
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique, chimie analytique niveau L3
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Après avoir défini un polluant chimique, l’accent est mis sur la compréhension des risques et des impacts sur l’environnement en fonction des propriétés physico-chimiques des substances. Selon la nature chimique des substances, une méthode d’analyse adéquate devra être choisie afin de permettre d’évaluer la concentration d’un polluant dans le milieu naturel. De plus, cette UE permet au chimiste de comprendre comment mettre en place les principes de chimie verte.
Contenu de l'UE :
Une première partie de cet enseignement est dédiée à la chimie des milieux naturels avec notamment l’étude des cycles biogéochimiques et des transferts de flux et d’énergies. Les notions de substance et de polluant sont abordées ; la description des facteurs physico-chimiques permet de comprendre comment les polluants – principalement d’origine anthropique – circulent entre les compartiments de la biosphère et perturbent les cycles globaux. Les conséquences liées aux polluants sont abordées : destruction de la couche d’ozone, effet de serre, dystrophisation, pluies acides…
Une seconde partie est dédiée aux différentes méthodes de dosage des polluants prélevés dans l’eau, les sols et l’atmosphère. Selon les espèces chimiques, les techniques étudiées sont la chromatographie à échange ionique, les spectroscopies optiques, la fluorométrie, la spectrométrie de masse haute résolution, le plasma à couplage inductif couplée à un spectre de masse (PCI-SM) ou à un spectromètre d’émission atomique (PCI-SEA).
Une troisième partie est consacrée l’étude de la chimie organique respectant les principes de la chimie verte. Cette chimie vise à limiter la quantité de déchets en privilégiant les réactions à forte économie d’atomes, utilise des solvants éco-compatible, des composés issus de la biomasse et des techniques permettant de diminuer l’énergie utilisée. Les synthèses étudiées sont évaluées par les métriques de la chimie verte.
Parallèlement à ces enseignements théoriques, il est proposé une sortie terrain le long du cours d’eau La Bièvre avec prélèvements d’échantillons analysés ensuite lors de séances de travaux pratiques.
Pour en savoir plus.
D4CI437: Chimie des polymères
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique niveau L3
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette unité d’enseignement a comme objectif de permettre à l’étudiant de comprendre/maîtriser l’élaboration du polymère de la molécule au matériau.
Contenu de l'UE :
Après un rappel des notions fondamentales de Chimie des Polymères et des principales relations structure-propriété vues en L3 (Chim313), cette UE approfondit l’aspect synthèse des polymères (cinétique, caractère contrôlé/vivant, maîtrise des distributions des masses molaires, compositions et architectures, etc.). La caractérisation physico-chimique des polymères est présentée en solution diluée. Les principaux procédés de polymérisation sont détaillés (en masse, en suspension, en émulsion…) ainsi que les techniques de mise en forme de l’objet final (injection, extrusion, filage,…).
Pour en savoir plus.
D4CI438: Synthèse de molécules organiques issues du vivant
Volume horaire : 50h
Prérequis : Chimie organique niveau L3
Crédits ECTS : 5
Objectif :
-Acquérir les connaissances théoriques et pratiques dans la synthèse et les rôles biologiques des trois grands types de biopolymères : polysaccharides, oligonucléotides et peptides.
-Revisiter des réactions centrales en synthèse organique dans le cadre de la création de liaisons glycosidiques, phosphodiester et peptidique.
Contenu de l'UE :
-Glycochimie : Structure et diversité moléculaire des sucres ; Le carbone anomère et la liaison glycosidique ; Conformation des mono et oligosaccharides ; Rôle des sucres dans quelques processus biologiques et applications thérapeutiques ; Stratégies de protection ; Activation du carbone anomère ; Synthèse de glycosides et d'oligosaccharides.
-Chimie des nucléotides : Rappel de la structure et des propriétés des acides nucléiques ; Synthèse des nucléosides, puis des nucléotides ; Synthèse manuelle et automatisée des oligo-déoxyribonucléotides (ADN); Synthèse des oligo-ribonucléotides (ARN) ; Interaction des acides nucléiques avec les petites molécules ; oligonucléotides thérapeutiques.
-Chimie des peptides : Structure et rôles biologiques et thérapeutiques des protéines et peptides. Chimie de la liaison peptidique : défis et solutions. Stratégies en synthèse peptidique en solution ou supportée.
D4CI441: Structure électronique et magnétisme : de la molécule au solide
Volume horaire : 50h
Prérequis : Notions de bases d’atomistique. Notions de base de chimie structurale des complexes et des solides.
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Ce module a pour premier objectif l’acquisition ou la consolidation des connaissances indispensables à la définition et l’interprétation des propriétés électroniques et magnétiques de différents types d’assemblages atomiques discrets ou étendus. Il vise également à établir le lien entre ces propriétés et leurs applications en particulier pour le stockage de l’information.
Contenu de l'UE :
Structure électronique des solides (7h cours – 7h TD)
Modèle du gaz d’électrons libres ou presque libres.
Théorème de Bloch, bandes d’énergies, densités d’états
Méthode CLOA et méthode des liaisons fortes.
Application à l’étude des métaux simples « s » et « s-p » et « d ».
Orbitales hybrides sp3 des semi-conducteurs
Magnétisme moléculaire (9h cours – 9h TD)
Paramagnétisme moléculaire, loi de Curie.
Interaction d’échange au sein de complexes binucléaires, mécanisme
Propriétés magnétiques de complexes à spin élevé
Comportement de nanoparticules magnétiques, notion d’anisotropie
Magnétisme du solide (9h cours – 9h TD)
Diamagnétisme, paramagnétisme des solides.
Ferromagnétisme, point de Curie, loi de Curie-Weiss, cycle d'hystérésis.
Antiferromagnétisme, ferrimagnétisme, température de Néel.
Oxydes magnétiques. Pérovskites et spinelles.
D4CI442: Nano-objets fonctionnels
Volume horaire : 50h
Prérequis : L3 Chimie ou L3 Chimie-Biologie
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Acquérir une connaissance des procédés de synthèse et fonctionnalisation de nanoparticules, des mécanismes de nucléation-croissance associés, des techniques de caractérisations de nanomatériaux. Comprendre les effets de réduction de taille sur les propriétés optiques et magnétiques de quelques matériaux, ainsi que l’utilité de la fonctionnalisation dans les applications. Connaître quelques domaines d’applications tels que l’imagerie du vivant (fluorescence ou IRM), la thérapie du cancer (théranostic, ciblage tumoral, radio/hadron-thérapies) et la détection d’analytes ou polluants…
Contenu de l'UE :
1. Introduction à la synthèse et caractérisation des nanomatériaux, nucléation croissance et théorie associée, simulations.
2. Synthèse, propriétés et exemples d'applications des nanoparticules inorganiques (métalliques, oxydes, ...) et organiques: Techniques de synthèse (Top-down, bottom-up), stabilisation, contrôle de la taille et de la morphologie, propriétés (optiques, magnétiques, ...) et exemples d'application (catalyse, ...)
3. Fonctionnalisation et post-fonctionnalisation de nano-objets, échange de ligands
- Avantages/inconvénients d’une stratégie de synthèse par post-fonctionnalisation/synthèse directe
- Principales techniques de fonctionnalisation de nanoobjets (covalentes ou non covalentes : adsorption, encapsulation, introduction aux SAMs, sels de diazonium, etc.)
- Echange de ligands, post-fonctionnalisation, ...
- Méthodes de caractérisation associées
4. Nanoparticules de QDs et autres nano-objets pour l’imagerie du vivant
- Nano-objets pour l'imagerie de fluorescence (protéines fluorescentes et Qdots)
- Introduction de biologie
- Aspects techniques : passage d'un montage de spectroscopie à un montage de microscopie de fluorescence, les différents éléments, techniques qui permettent d'améliorer la résolution en Z (confocal, 2photon, TIRF)
- Applications en imagerie: Compréhension de la dynamique et des interactions entre protéines (suivi spatial, trajectoires, tracking / interactions par FRET) ; biosenseurs pour sonder la chimie de la cellule (pH, ions, activité métabolique)
5. Nanoparticules pour le domaine biomédical
- Propriétés magnétiques et applications à l’imagerie médicale
- Nano-objets pour la théranostique
- Nanoparticules et rayonnements ionisants (photons et hadrons)
6. Capteurs :
Tout en mettant en avant l’apport des nanomatériaux, on abordera les questions :
- Du mode de détection : capteurs optiques /électrochimiques / SPR, etc.
- De la nature des cibles : polluants métalliques / organiques / molécules biologiques, etc.
- De la nature du milieu : en phase gazeuse / liquide.
Pour en savoir plus.
D4CI443: Spectroscopies du solide
Volume horaire : 50h
Prérequis : Théorie des groupes, symétries, module de spectroscopie.
Thermodynamique électrochimique, Cinétique électrochimique sur métaux, Voltamètrie cyclique, Notion d’impédance.
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Utilisation de la théorie des groupes pour établir la structure électronique des éléments de transition. Application à la spectroscopie UV-Vis de ces éléments.
Introduction aux sources synchrotron.
Appréhender la complémentarité de techniques standard de caractérisation de surfaces et couches minces : spectroscopies XPS et d’électrons Auger, Raman et CARS.
Appréhender la complémentarité des mesures d’électrochimie interfaciale et de l’analyse XPS pour la caractérisation des surfaces de semi-conducteurs.
Contenu de l'UE :
A : Structure électronique des éléments de transition (20h)
Théorie du champ cristallin (approches champ fort et champ faible). Termes et états spectroscopiques. Transitions entre niveaux électroniques, règles de sélection. Diagrammes d’Orgel et de Tanabe Sugano. Effet Jahn-Teller. Spectroscopie UV-Vis
B : Surfaces, interfaces : Modifications et analyse (30h)
La source « rayonnement synchrotron ». Principes de la technique ESCA-XPS. Principes de la technique AES.
Couplage électrochimie interfaciale sur semi-conducteurs et analyse XPS. Bases de l’électrochimie des SC. Couplage XPS/électrochimie : caractérisation des surfaces de SC modifiées par voie électrochimique.
Analyse vibrationnelle de surfaces. Rappels de spectroscopie IR, Raman (sous air). Coherent Antistokes Raman Scattering (CARS).
D4CI444: Physicochimie des oxydes et des solides imparfaits
Volume horaire : 50h
Prérequis : Notions de base de cristallochimie et de thermodynamique.
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Rappeler et compléter les notions de base permettant de décrire les solides ioniques et les solides imparfaits et leurs propriétés.
Contenu de l'UE :
- Physicochimie des oxydes (10h CM + 10h TD):
Modèle ionique: aspects géométriques et énergétiques.
Détermination (Landé, Pauling, Shannon) et règle des rayons ioniques. Energie réticulaire: modèles de Born-Landé et de Born-Mayer, constante de Madelung.
Deuxième règle de Pauling. Force de liaison électrostatique.
Structure et propriétés des oxydes simples.
- Physicochimie des solides imparfaits (10h CM +10h TD):
Cristal parfait. Notion d’ordre à courte et longue portée
Vers le cristal réel : Notions de défauts ponctuels
Défauts structuraux et propriétés (cette partie peut être traitée via exemples, travail personnel/exposés : couleurs et centre coloré, dureté des cristaux, propriétés mécaniques....)
Nécessité thermodynamique des défauts. Notation de Kröger-Vinck. Défauts de Frenkel, Schottky et d’ionisation dans les oxydes. Stabilité et stœchiométrie en oxygène.
Effet de dopage chimique ; effet de la pression partielle d’oxygène sur les propriétés de conductivité (électronique, ionique, mixte) des oxydes.
- Statistique des défauts et défauts étendus (10 h cours/TD):
• dénombrement des défauts par la thermodynamique statistique
notion d’entropie de configuration (application à un alliage AxB(1 x) - S = f(x)), taux de défauts de Schottky et de Frenkel dans les composés unaires et binaires.
• défauts étendus
à une dimension (dislocations dans les métaux et alliages), à deux dimensions (macles, intercroissances dans les phases de Ruddlesden Popper, phénomènes de cisaillement dans les bronzes), à trois dimensions (intercroissances 3D, zones de Guinier Preston dans les alliages).
D4CI446 : Lasers et approches physicochimiques de la réactivité
Volume horaire : 49h
Crédits ECTS : 5
Objectif :
L’objectif de ce module est d’une part de présenter les lasers, leurs fonctionnements et leurs utilisations comme sources en photochimie ou en spectroscopie pour le suivi de dynamique ou cinétique de réaction. D’autre part, il vise à introduire les modèles théoriques de dynamique et cinétique chimique pour l’analyse de réactions et permettre leurs applications lors d’expériences.
Contenu de l'UE :
Laser (CM : 12h, TD : 6h)
Fonctionnement d’un laser.
Utilisation de l’optique non linéaire pour générer de nouvelles sources.
Utilisation des lasers en spectroscopie et dynamique moléculaire
Dynamique et Cinétique des réactions (CM : 10h30, TD : 10h30, TP :12h)
Modèle de sphères dures et introduction de potentiels modèle
Surface de potentiel et trajectoire. Modèle d’Eyring, comparaison des modèles
Réactions unimoléculaires
Réaction en solution : L’équation de la diffusion, modèles de Smoluchowski et de Colin-Kimball ; effet de force ionique
Elément de Photochimie et Chimie sous rayonnement
Travaux pratiques (12h)
Fluorescence induite par Laser (8h)
- Etude de la désexcitation de l’iode moléculaire en phase gazeuse (modèle de collision sphères dures) : 4h
- Etude de la formation d’excimères de pyrène en solution (diffusion) : 4h
Photolyse Eclair (4h)
- Etude de la durée de vie de l’état triplet de l’anthracène dans différents milieux (diffusion)
- Etude de la photoisomérisation d’un colorant laser.
Pour en savoir plus.
Volume horaire : 50h
Crédits ECTS : 5
Objectif :
L’objectif de ce module est d’une part de présenter les lasers, leurs fonctionnements et leurs utilisations comme sources en photochimie ou en spectroscopie pour le suivi de dynamique ou cinétique de réaction. D’autre part, il vise à introduire les modèles théoriques de dynamique et cinétique chimique pour l’analyse de réactions et permettre leurs applications lors d’expériences. Etudes de processus photophysiques et photochimiques. Acquisition d'une démarche de conception de molécules ou de matériaux moléculaires en fonction des propriétés ou des applications recherchées (matériaux organiques électroluminescents, conducteurs, senseurs et capteurs).
Contenu de l'UE :
Aspects fondamentaux / outils de base (Moléculaires) (CM : 20h, TD : 12h, TP : 6h)
De la molécule aux matériaux (OM, diagrammes de bandes),
Photophysique et photochimie :processus fondamentaux (transitions induites si interaction photon ou électron)
Senseurs moléculaires / photochromisme
Processus électrochimiques sous éclairement
Applications (en phase condensée) (CM-TD : 8h, TP : 4h)
Composants opto-électroniques : LED, cellules photovoltaiques, photopiles, transistors
Plasmonique .
Pour en savoir plus.
D4CI450: Analyses quantitatives et préparation d’échantillons
Volume horaire : 51h
Prérequis : L3 Chimie
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Techniques de préparation d'échantillons et de dérivation : former aux techniques de préparation d'échantillons pour l'analyse et de les sensibiliser aux enjeux de cette étape au regard de l'analyse proprement dite (notamment sur son impact en analyse quantitative). Cette UE aborde les techniques de préparation d'échantillons les plus couramment mises en œuvre en fonction des différents matrices complexes que peuvent rencontrer les analystes (matrice liquide, solide).
Principes de l’analyse quantitative : donner une « vision concrète » de la mise en œuvre d’une analyse quantitative dans le domaine de la chimie analytique.
Statistiques Appliquées à la Chimie Analytique : Installer les bases de l’analyse statistique nécessaires à l’exploitation des diverses données acquises en sciences analytiques, illustrées dans des cas pratiques.
Contenu de l'UE :
Techniques de préparation d'échantillons et de dérivation : Les principes des techniques présentées sont :
Pour les matrices liquides : l'extraction liquide-liquide et l'extraction sur phase solide (SPE, SPME et SBSE);
Pour les matrices solides : l’extraction solide-liquide QuEChERS, l'extraction au Soxhlet, par solvants sous pression (PSE), sous ultrasons (USE), sous micro-ondes (MAE) et l’extraction par fluide super critique.
Les avantages et les inconvénients des différents modes d'extraction sont discutés.
Une partie de l’UE est dédiée aux méthodes de dérivation d’échantillons employées pour permettre : (i) la détection par UV et fluorescence, (ii) l’analyse par chromatographie en phase gazeuse.
Principes de l’analyse quantitative :
En partant des principales méthodes physico-chimiques utilisées en chimie analytique, les concepts suivants sont abordés :
- Notions de métrologie appliquée à la chimie : Etalons, étalonnage, traçabilité métrologique et chaîne de traçabilité, propagation des incertitudes, standards de références;
- Quantités à mesurer en chimie (concentration molaire, massique, masses, volumes, …)
- Principales méthodes de mesure quantitatives : analyse titrimétrique, analyse gravimétrique, analyse spectrophotométrique et spectroscopique, analyse en courant ionique (FID, spectrométrie de masse), analyse électrochimique, conductimétrie.
- Mise en œuvre du matériel classique de laboratoire (verrerie, balances, …) en vue d’un dosage, bons usages, incertitudes associées ;
- Analyse en matrices : interférence matricielle, techniques séparatives ; blanc matrice ; matrices de référence ; préparation de l’échantillon (extraction, concentration) et incidence sur la mesure :
- Etalonnages et étalons dans une analyse quantitative, principales méthodes d’étalonnage ;
- Limites des méthodes quantitatives : limites de quantification, de détection ; expression des résultats.
Le cours sera complété par l’étude détaillée de protocoles en applications dans les domaines de l’analyse pharmaceutique, alimentaire, environnementale, métabolique. Des exemples de mise en place de screening haut débit semi-quantitatives (dopage, métabolomique, protéomique) seront présentés pour illustrer les intérêts et limites de ces approches du point de vue quantitatif.
Statistiques Appliquées à la Chimie Analytique :
- Buts et méthodologie générale des statistiques. Les fiches de validation d'une méthode d'analyse. Mesures, et notion d'erreurs systématiques et d'erreurs aléatoires.
- Analyse d’une série de résultats : Distribution à une variable. Lois de probabilité; identification de la loi d'une distribution à l'aide du test de χ2; le test de Dixon. Notions d’intervalles de confiance, précision, incertitude, valeurs aberrantes, détermination de la taille d'un échantillon, expression du résultat final.
- Introduction à l'analyse factorielle : analyses de variances. Analyses intra- et inter-laboratoires.
D4CI451: Application de techniques analytiques à la détermination structurale
Volume horaire : 51h
Prérequis : L3 chimie + Tronc commun (M1 chimie)
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Acquisition de connaissances sur les principes et les applications de techniques analytiques utilisées pour l'élucidation de structures moléculaires (spectrométrie de masse, RMN, IR et UV-visible).
Contenu de l'UE :
RMN :
RMN H-1, RMN C-13 et RMN hétéronucléaire de spins abondants et dilués (H-2, F-19, P-31).
Choix d’expériences en fonction des informations recherchées : utilisation en analyse des séquences RMN 1D Jmod et DEPT, et RMN 2D homonucléaires COSY, NOESY, J-résolue, INADEQUATE et hétéronucléaires HSQC, HMBC, H-XCorr. Avantages des expériences inverses. Notions d’instrumentation RMN, et aspect pratiques de l’expérience RMN (réglages d’homogénéités, verrouillage de champ, calibration d’impulsions). Caractérisation structurale de composés naturels par RMN (sucres, lipides, composés biologiquement actifs). Introduction à la relaxation de spins : application à la quantitativité des spectres RMN. Introduction à la diffusion translationnelle : intérêt analytique des expériences DOSY.
Spectrométrie de masse :
Interprétation de la fragmentation et de l'ionisation réactive :
Principes thermodynamiques et cinétiques des réactions unimoléculaires (fragmentation) et bimoléculaires (ionisation).
Principes de l’activation collisionnelle.
Interpréter la fragmentation des molécules cycliques ou polyfonctionnelles :
- Radicaux-cations : formation et réarrangements des ions distoniques, réactions péricycliques, complexes ion-neutre.
- Espèces à nombre pair d'électron (cations et anions) : cyclisations intramoléculaires, migrations et réarrangements.
Ionisation réactive : savoir interpréter la chaîne d'événements réactifs conduisant de l'ionisation primaire à l'ionisation de l'analyte. Savoir choisir un réactif en fonction de la problématique analytique (propriétés physico-chimiques des analytes).
On traitera essentiellement des réactions pertinentes dans les sources CI (avec des gaz non classiques), APCI et APPI, en modes positifs et négatifs.
Quantification et spectrométrie de masse :
Facteurs influençant la linéarité de la réponse en spectrométrie de masse (ionisation, détection)
Effets de matrice et étalonnage.
Modes d'acquisition SRM/MRM en couplages chromatographie –spectrométrie de masse et utilisation pour la quantification.
Exemples d'applications dans les domaines environnementaux et pharmaceutiques.
Spectroscopies optique et vibrationnelle :
Bases théoriques de l’absorption UV-visible et notion de chromophore.
Spectroscopie Infra-rouge : Description des spectres méthodologie d’attribution des principaux groupements fonctionnels.
D4CI452: Chromatographies, détections et analyses quantitatives
Volume horaire : 48h
Prérequis : L3 Chimie + UE plateforme D4CI450 et D4CI451.
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Acquérir un savoir-faire en chimie analytique.
Contenu de l'UE :
Les travaux pratiques abordent des problématiques de préparation d’échantillons à partir de diverses matrices, de séparations chromatographiques (sélectivité, efficacité), d’étalonnage pour la quantification (externe, interne et ajouts dosés), de détection (sensibilité, limite de détection et de quantification) et d’identification (spectrométrie de masse).
Les techniques mises en œuvre sont : la chromatographie en phase gazeuse (GC-FID, GC-MS) et la chromatographie liquide haute performance (HPLC-UV, fluo, DAD, DEDL). Quantification par IR.
Contrôle des connaissances :
- Session 1 : F = CC
- Pas de session 2 (UE de TP)
D4CI435: Enzymes, Synthèse Organique et Environnement
Volume horaire : 50h
Prérequis : L3 chimie ou chimie-biologie
Crédits ECTS : 5
Objectif :
Cette UE a pour objectif d'apporter les connaissances de base à tout étudiant chimiste sur l'utilisation des enzymes en tant que catalyseurs pour l'obtention d'un produit ou d'un synthon chiral par synthèse asymétrique ou par dédoublement cinétique enzymatique d'un racémique. Les aspects structuraux, mécanistiques et stéréospécifiques des grandes classes d'enzyme et de métalloenzymes sont explicités, ainsi que les éléments de base de cinétique et de catalyse enzymatique utiles au chimiste organicien. L’importance des enzymes dans la synthèse industrielle de composés d'intérêt et dans les biotechnologies sera souligné, de même que leur rôle déterminant dans divers processus environnementaux telle que la conversion de la biomasse, la fermentation, la dépollution des sols et des eaux usées…
Connaître les aspects structuraux, mécanistiques, stéréochimiques et cinétiques des grandes classes d’enzymes et métalloenzymes et leurs utilisations en synthèse organique.
Contenu de l'UE :
Enzymes et catalyse : introduction-Généralités. Cinétique enzymatique : activités spécifique et totale, efficacité catalytique, facteur d’énantiospécificité, méthodes de détermination des paramètres cinétiques. Bases mécanistiques et stéréochimiques des réactions enzymatiques : mécanismes enzymatiques de base (aldolases, protéases, déshydrogénases à NADH/NADPH, enzymes à PLP). Stéréochimie des réactions enzymatiques, marquages isotopiques, dédoublements cinétiques enzymatiques. Chimie des métalloprotéines : méthodes physicochimiques d’étude, rôles et mécanismes des métalloprotéines (transport du dioxygène, hémoglobine, hemocyanine, hémérythrine, monooxygénases et peroxydases). Chimie bio-inspirée : conception de mimes d’enzyme. Biocatalyse et Bioconversions : utilisation des enzymes en synthèse organique, dans l'industrie et en environnement (process enzymatiques, conversion de la biomasse, dépollution des eaux usées, cycle de l'azote, cycle du mercure, fermentation alcoolique anaérobie, eutrophisation, nitrification, dénitrification, oxydation des polluants…).
Pour en savoir plus.
UE Bio1 : Architecture et fonctionnement des macromolécules biologiques
Crédits ECTS : 5
L'Univers des Protéines
- Analyse de l’architecture des protéines
- Stabilité des protéines
- Reploiement des Protéines
Quelques grandes familles de protéines: Structure 3D, Evolution, Mode d'action et de régulation, méthodes d'études en solution
- Protéases/inhibiteurs de protéases
- Kinases et protéines Kinases
- Protéines G et switch moléculaires
- Deshydrogénases à NAD
- Aminoacyl tRNA synthétases
UE Bio2 : Méthodes d’analyse structurale
Crédits ECTS : 5
RMN :
- Introduction à la RMN 2D et 3D
- Résolution des structures de protéine par RMN
Fluorescence :
- Bases théoriques et applications
Cristallogenèse, diffraction :
- Résolution de structures par dérivés lourds
Microscopie électronique
UE Bio3 : Enzymologie
Crédits ECTS : 5
Cette UE a lieu sous la forme de 70 heures TP répartis sur deux semaines :
Etude de problèmes concrets de mesure d'interactions et de cinétique enzymatique, pouvant évoluer d'une année à l'autre. L'accent sera mis sur la conception et l’analyse critique des procédures expérimentales.
Les méthodes utilisées feront appel aux spectroscopies d'absorbance et de différence, éventuellement de fluorescence, ainsi qu'aux méthodes de capture.
UE Bio5 : Approches biophysique de l'interaction rayonnement - macromolécules biologiques
Crédits ECTS : 5
Introduction : différents types de rayonnements, sources dont SOLEIL, CLUPS…
1) Photochimie des molécules du vivant (UV-Vis-IR proche) (12h)
Différents types et dispositifs, mécanismes moléculaires, couplages de techniques pour des approches multimodales
Dommages-pathologies : effets sur l’ADN, carcinogénèse, effets secondaires des thérapies
Diagnostic : techniques de microscopie optique de la cellule au petit animal
Traitements : PDT (mode d’action des photosensibilisateurs)
2) Rayonnement ionisant
Différents types et dispositifs, mécanismes, couplages avec les approches optiques
Dommages-pathologies : dommages aux macromolécules biologiques (ADN, protéines, lipides), accidents nucléaires, effets secondaires des radiothérapies
Diagnostic : RX, scintigraphie
Traitements : radiothérapie, Curiethérapie, protonthérapie
3) Processus de réparation, mort cellulaire et effets sur l'organisme
4) Projet: choix d'une technique de diagnostic/thérapie par l'étudiant, etude d'artciles et présentation du point de vue physico-chimique - aspects théoriques et fondamentaux
5) Conférence/visite: par exemple ELYSE, SOLEIL, Centre de Protonthérapie d'Orsay, un centre avec imagerie photonique du petit animal pour le diagnostic (Plateforme d'Imagerie et de Cytométrie de l'IGR)
6) TP: Analyse biophysique de dégradation de macromolécules biologiques.
Pour en savoir plus.
