Une plateforme de synthèse automatisée par la lumière unique en France
Dans le cadre du projet Mat-Light 4.0, l’Université de Haute-Alsace crée une plateforme de criblage à haut débit dédiée à l’étude de nouvelles réactions chimiques ayant des applications dans de multiples domaines : santé, matériaux ou polymères.
À ce jour, le criblage à haut débit est une technologie qui connait un grand succès dans les industries chimiques mais aussi dans quelques centres de recherche académique aux États-Unis, au Royaume-Uni et en Suisse. En France, deux laboratoires de criblage à haut débit existent (REALCAT à l’Ecole Centrale de Lille) et HTE au CEA de Saclay. L’originalité du projet porté par l’UHA est de proposer une plateforme équipée de nombreux systèmes robotisés, commerciaux ou développés en collaboration avec des laboratoires de robotique du campus, et d’associer des équipes travaillant en science des données et en intelligence artificielle, pour exploiter de façon efficace les données expérimentales obtenues
Découvrez le portrait de notre responsable de plateforme, réalisé par nos étudiants !
LE CRIBLAGE À HAUT DÉBIT À L’UHA
Qu’est-ce que le criblage à haut débit ? Le criblage à haut débit est une technologie de synthèse qui permet de réaliser l’étude de nombreuses conditions réactionnelles en parallèle. En effet, l’utilisation de plaques multi-puits permet d’étudier différentes combinaisons de conditions et de réactifs en une seule fois et en peu de temps. Miniaturisation des essais, criblage de (presque) toutes les combinaisons chimiques possibles et gain de temps !
Et plus spécifiquement à Mulhouse ? L’Université de Haute-Alsace a fait le choix de doter la plateforme d’un robot de pesée Chronect XPR (Mettler Toledo) qui délivre des quantités très précises des réactifs solides dans chacun des (24, 48 ou 96) réacteurs de plaques multi-puits. L’automatisation de cette étape permet de travailler avec des masses fiables et reproductibles, tout en épargnant un travail répétitif et fastidieux aux chercheurs. Les plaques sont ensuite transférées dans une seconde unité pour l’ajout de réactifs liquides.
L’ensemble de ces étapes est réalisé dans des boîtes à gants (MBraun) pour garantir une atmosphère inerte et éviter toute contamination extérieure. Les plaques sont scellées, sorties des boîtes à gants et les réactions chimiques ont lieu sous des sorbonnes classiques. Afin de répondre aux demandes de nos collaborateurs, la plateforme propose différents modules permettant de réaliser des réactions de photochimie à l’aide de plaque de LED. Un agitateur vertical et des blocs chauffant complètent l’équipement. Enfin, les mélanges réactionnels sont analysés grâce à une UPLC/MS SQD-2 (Waters), permettant ainsi d’informer les chercheurs de la composition des mélanges réactionnels.
UNE ACCÉLÉRATION DE LA RECHERCHE !
Les résultats expérimentaux sont traités par un logiciel dédié permettant une visualisation simple, sous forme graphique. Les données analytiques, générées en grand nombre par cette plateforme de criblage haut débit, peuvent par la suite être exploitées en collaboration avec des laboratoires spécialisés en intelligence artificielle afin d’optimiser les processus réactionnels de manière rapide et rationnelle. Ainsi la plateforme de synthèse chimique automatisée permet de :
- réaliser des économies d’atomes, d’énergie et de coût par la miniaturisation
- gagner du temps grâce à l’automatisation des pesées et la synthèse en parallèle
- développer l’interface entre chimie et science des données
Grâce à cette plateforme, il est possible de répondre à des campagnes d’optimisation et de découvertes de réactions chimiques au sein de l’Université de Haute-Alsace. Les responsables scientifiques peuvent également proposer des prestations à des partenaires extérieurs, académiques ou industriels.
Enfin, cette plateforme permet aux étudiants de se former sur des technologies qui façonnent la recherche de demain !
