Axes de Recherche
Caractérisation structurale des polymères synthétiques
Les propriétés physiques et mécaniques des polymères synthétiques sont conditionnées par des paramètres moléculaires tels que leur taille, leur composition chimique, leurs groupements terminaux et leur architecture. Notre groupe développe des méthodologies basées sur la spectrométrie de masse pour une caractérisation précise de ces paramètres structuraux. Une attention particulière est portée sur l’étape d’ionisation, rendue particulière par la polymolécularité des échantillons mais pouvant parfois altérer l’intégrité des groupements terminaux réactifs, notamment en MALDI. Nos efforts se focalisent également sur la description des mécanismes de fragmentation des chaînes polymériques, étape essentiellement dans la caractérisation précise des groupements terminaux par MS/MS.
Caractérisation structurale des dendrimères
Les dendrimères constituent une classe de polymères synthétiques avec une structure symétrique hyper-ramifiée. Leur surface très fonctionnalisée permet la complexation d’une vaste gamme de ligands qui sont ensuite transportés et libérés au niveau cellulaire. Du fait de leurs nombreuses applications médicales, une attention particulière doit être portée à l’identification des défauts structuraux présents dans ces échantillons destinés à des essais biologiques. La sensibilité de la spectrométrie de masse est un atout majeur pour l’analyse de telles impuretés souvent à l’état de traces.
Séquençage MS/MS des polymères digitaux
A l’instar de l’ADN, polymère naturel qui stocke l’information génétique de tout être vivant, des données digitales peuvent être inscrites dans des chaînes de polymères synthétiques grâce à une séquence contrôlée des monomères constitutifs qui sont définis comme les lettres d’un alphabet. Ce nouveau domaine d’application des polymères synthétiques est développé depuis quelques années par le groupe du Dr Jean-François Lutz de l’Institut Charles Sadron à Strasbourg et notre équipe conçoit les méthodologies de séquençage MS/MS à même de décoder les informations codées dans ces chaînes. La fragmentation des polymères synthétiques étant dictée par les groupements chimiques qu’ils contiennent, le comportement dissociatif des chaînes peut être exploité pour optimiser leur structure et maintenir une couverture de séquence complète quand la taille des chaînes augmente. Cette approche garantit une lecture fiable des messages encodés dans les polymères digitaux, utilisés pour le stockage de données ou dans des applications anti-contrefaçon.
Spectrométrie de mobilité ionique des polymères synthétiques
Les échantillons de plus en plus complexes produits pour obtenir les propriétés macroscopiques souhaitables des matériaux à haute performance nécessitent souvent une séparation des espèces avant leur analyse de masse. À l’instar de la chromatographie liquide, la dimension de mobilité ionique introduit une sélectivité de forme mais permet une séparation beaucoup plus rapide (quelques millisecondes au lieu de quelques minutes). En tant que technique post-ionisation, la spectrométrie de mobilité ionique peut être couplée à la spectrométrie de masse pour réaliser une double dimension de séparation des ions en phase gazeuse, d’abord en fonction de leur mobilité (déterminée par leur état de charge et leur section efficace de collision, CCS) puis en fonction de leur rapport m/z. Ce couplage permet de réduire la complexité spectrale, d’améliorer la gamme dynamique de détection ou de séparer les ions isobares avant leur activation dans les expériences MS/MS. Le couplage de l’IMS à la MS fournit également des informations précieuses sur la structure 3D des ions polymères en phase gazeuse et permet d’aborder la question de la répartition des charges au sein de la structure.
