Cours : 12 h

Objectifs

La bioanalyse peut être définie comme l'analyse de composés (médicaments, agents dopants, polluants, ...) dans des échantillons biologiques (fluides biologiques, tissus, ...) ou comme méthode analytique basée sur l'utilisation d'outils biologiques (anticorps, brins d'ADN, ...) afin d'améliorer le potentiel des méthodes analytiques conventionnelles.
Par conséquent, ce cours portera sur la présentation des développements récents dans les sciences de la séparation et techniques associées pour améliorer leur pouvoir de séparation et tendre vers des analyses ultra-rapides. Seront donc abordées la chromatographie multidimensionnelle et haute pression, les outils biologiques et biomimétiques sélectifs pour le traitement des échantillons ou les bioessais appliqués à l'analyse de traces de composés dans des échantillons complexes. On mettra également l'accent sur la miniaturisation de ces dispositifs analytiques pour le développement laboratoire sur puce.

Contenu

Les sciences analytiques se doivent de répondre à une demande sociétale très importante de la part de nombreux domaines sociaux-économiques tels que l'industrie, la santé publique, la sécurité alimentaire, l'environnement, la sécurité des personnes, les fraudes et le dopage, le patrimoine historique ou archéologique. Même si les objets d'étude sont de nature très diverse selon le domaine, les demandes ont de nombreux aspects communs, dont voici quelques exemples :

• rapidité, faible coût, haut-débit, fiabilité, respect de l'environnement et du développement durable,
  
• analyses à partir de microéchantillons (prélevés in vivo),
  
• facilité d'utilisation sur le terrain (milieu hospitalier, laboratoires biologiques de proximité, usine, etc.) ou en routine,
  
• intégration du traitement des échantillons dans la chaîne analytique,
  
• analyse de traces et ultra-traces dans des échantillons à matrice complexe,
  
• analyse de mélanges très complexes de par le nombre de composés présents (protéomique, produits pétroliers, essences naturelles, ...).

Pour répondre à ces demandes, la chimie analytique moderne s'appuie sur les concepts de la chimie et physico-chimie, avec une part de plus en plus importante des concepts de la biologie, biochimie et physique. Ce cours a donc pour objectif de présenter les aspects modernes de la chimie bioanalytique (ou bioanalyse).
La bioanalyse désigne l'analyse spécifique de molécules d'intérêt biologique (anticorps, enzymes, hormones, principes actifs pharmaceutiques,...) dans différents milieux ou l'analyse de molécules variées (incluant des polluants) dans des matrices biologiques (urine, plasma, sang, cheveux, organes,...). Elle désigne aussi l'utilisation d'outils biologiques (anticorps, enzymes, brin d'ADN,...) pour accroître les performances des procédures analytiques conventionnelles ou pour développer de nouvelles approches. Ces développements concernent alors à la fois des composés d'origine biologique mais aussi non biologique.
Seront abordées des approches analytiques conduisant à de la haute résolution comme les techniques multidimensionnelles qui associent plusieurs systèmes séparatifs qu'il faut rendre compatible. Des approches très sélectives mettant en oeuvre des outils biologiques voir biomimétiques de reconnaissance moléculaire introduits à la fois dans des techniques de traitement de l'échantillon et de séparation mais aussi pour le développement de bioessais applicables à l'analyse de traces dans des échantillons complexes seront également présentées.
Ce cours traitera enfin de la miniaturisation de ces dispositifs d'analyse notamment en présentant la réalisation de différents blocs fonctionnels sur puce conduisant au final au concept du lab-on chip (concept dit du μ TAS, micro Total Analytical System).

Niveau requis : Enseignement de Sciences analytiques (2e année).

Modalités d'évaluation : Analyse d'articles.

Dernière mise à jour : mercredi 22 mars 2017