Incur­sion dans les labo­ra­toires de chimie en compa­gnie de cher­cheur.ses de profes­sion

Incur­sion dans les labo­ra­toires de chimie en compa­gnie de cher­cheur.ses de profes­sion

« Le dépar­te­ment de chimie de l’Uni­ver­sité de Montréal compte parmi les cinq meilleurs dépar­te­ments de chimie au Canada, ce qui le place vrai­ment dans une posi­tion privi­lé­giée », affirme André Char­rette, qui en est le direc­teur. « Il a une très bonne répu­ta­tion au niveau mondial. Il y a des chaires indus­trielles. Il y a cinq cher­cheurs qui ont des chaires du Canada. On est donc globa­le­ment très perfor­mants à tous les niveaux ».

« On arrive à faire des analyses soit pour des groupes de recherche, soit pour le privé. Donc ça nous permet d’avoir une bonne visi­bi­lité et une large palette de colla­bo­ra­tions à Montréal et à l’ex­té­rieur de Montréal aussi », soutient Alexan­dra Furtos, spécia­liste en spec­tro­mé­trie de masse qui a notam­ment parti­cipé à un projet d’en­ver­gure en parte­na­riat avec Santé Canada.

« Nous avons travaillé sur une très large palette de molé­cules. Il y a un grand groupe de synthèse de nouvelles molé­cules ici au dépar­te­ment de chimie. Ce labo­ra­toire a donc été mis en place pour répondre à ses besoins. Or, étant donné la nature du labo­ra­toire et des instru­ments, plusieurs autres ont été inté­res­sés à colla­bo­rer avec nous et, dans ce contexte, on a reçu il y a quelques années un appel de Santé Canada qui avait acquis des appa­reils de spec­tro­mé­trie de masse haut de gamme et qui voulait avoir un coup de main pour l’im­plan­ta­tion et la mise en œuvre de méthodes plus rapides, plus puis­santes pour l’ana­lyse des contre­façons ».

Petit tour des labo­ra­toires

L’équipe de Rétro­vi­seur a eu la chance de péné­trer dans quelques-uns des grands labo­ra­toires de recherche, dont certains sont à accès restreint.

André Char­rette nous a notam­ment fait visi­ter un labo­ra­toire de synthèse tradi­tion­nel. Il nous a montré l’en­vi­ron­ne­ment typique d’un.e cher­cheur.euse, qui comporte une hotte dans laquelle il travaille, l’évier où il fait sa vais­selle et des secteurs de puri­fi­ca­tion de produits chimiques.

Ce type de labo­ra­toire est muni d’ap­pa­reils appe­lés HPLC pour la chro­ma­to­gra­phie en phase liquide à haute perfor­mance qui permet de quan­ti­fier la pureté d’un produit.

« On a un mélange de produits qui passe au travers d’une colonne qui sépare les produits. À la sortie de la colonne, on a un détec­teur qui quan­ti­fie les produits qui sortent de cette colonne-là les uns par rapport aux autres », explique sommai­re­ment le cher­cheur.

André Char­rette, profes­seur titu­laire et direc­teur du dépar­te­ment de chimie, dans un labo­ra­toire de synthèse tradi­tion­nel.

Alexan­dra Furtos nous a quant à elle offert une visite guidée du labo­ra­toire de spec­tro­mé­trie de masse.

« On a diffé­rents types d’ap­pa­reils dépen­dam­ment du type d’ana­lyse qu’on veut effec­tuer », résume-t-elle. « On a des appa­reils avec lesquels on peut iden­ti­fier de nouvelles molé­cules, ce qu’on appelle des analyses quali­ta­tives. S’il y a une impu­reté par exemple, on peut l’iden­ti­fier, savoir quelle est sa struc­ture. Les autres appa­reils que l’on peut utili­ser, ce sont plutôt des appa­reils de type quan­ti­ta­tifs dans lesquels on peut déter­mi­ner la concen­tra­tion ou la quan­tité d’un certain composé dans des échan­tillons. Pour déter­mi­ner la concen­tra­tion des substances actives, la concen­tra­tion des impu­re­tés, ou le proces­sus de dégra­da­tion des médi­ca­ments, on va utili­ser ce type d’ap­pa­reil », explique-t-elle.

Alexan­dra Furtos dans le labo­ra­toire de spec­tro­mé­trie de masse, sa spécia­lité

Dans la même veine, Sébas­tien Sauvé, cher­cheur en chimie envi­ron­ne­men­tale, nous a ensei­gné le fonc­tion­ne­ment d’un robot échan­tillon­neur :

« Il y a tous les échan­tillons. Et il va aller cher­cher chaque petit échan­tillon. Il y a diffé­rents réac­tifs, diffé­rentes réac­tions qui vont être prévues. On a tout le système de chro­ma­to­gra­phie qui va assu­rer la sépa­ra­tion de l’échan­tillon dans toutes les tubu­lures. Et on a le système de détec­tion comme tel, qui est la spec­tro­mé­trie de masse qui va permettre les analyses. »

Au moment où nous sommes passés, l’équipe de Sébas­tien Sauvé s’af­fai­rait à mesu­rer les toxines produites par les algues bleu-vert.

« Quand il y a un bloom d’algues, des fois elles peuvent produire des toxines qui peuvent être très toxiques », explique le cher­cheur. « Donc, ce qu’on est en train de mesu­rer, c’est diffé­rents échan­tillons qu’on a recueillis qui étaient plus ou moins expo­sés aux algues bleu-vert. On essaie de voir quelle est la concen­tra­tion de toxines présente dans ces échan­tillons-là. L’exer­cice ici, c’est vrai­ment de bien cali­brer nos appa­reils, bien étalon­ner, ensuite s’as­su­rer que tout fonc­tionne bien et mesu­rer toutes nos séries d’échan­tillons. »

Comme il s’agit d’un gros projet, il y a énor­mé­ment d’échan­tillons. « On n’ar­rête jamais vrai­ment parce que, même quand on n’a plus d’échan­tillons, on sait qu’il y en a tout plein qui s’en viennent. Donc, on conti­nue de faire nos analyses de façon dili­gente, ce qu’on est en train de faire », pour­suit-il, tout en atti­rant l’at­ten­tion sur la quan­tité de réfri­gé­ra­teurs et de congé­la­teurs qu’il a dû acqué­rir. « On ne sait plus où mettre les échan­tillons ! »

Sébas­tien Sauvé, profes­seur et cher­cheur en chimie envi­ron­ne­men­tale, dans son labo­ra­toire

En nous ouvrant la porte de son labo­ra­toire, Joëlle Pelle­tier, cher­cheuse dont les travaux portent sur les enzymes, a pris soin de nous expliquer la raison de l’as­pect plus épuré des lieux :

« Ce labo­ra­toire a une appa­rence plus déga­gée parce qu’il y a moins de hottes dans le labo. En fait, puisque nous travaillons avec des molé­cules biolo­giques, on travaille géné­ra­le­ment dans l’eau. On utilise beau­coup moins de solvants toxiques, donc on a beau­coup moins besoin de hottes chimiques. Typique­ment, on travaille sur la paillasse et ce avec quoi on travaille est soluble dans l’eau. Ça ne veut pas dire que c’est moins dange­reux, parce qu’é­vi­dem­ment, il y a des compo­sés avec lesquels on travaille qui sont bel et bien solubles dans l’eau, mais qui peuvent causer des muta­tions de l’ADN, par exemple. Donc, on doit quand même prendre des précau­tions, mais ça donne un aspect plus dégagé au labo­ra­toire ».

Joëlle Pelle­tier, profes­seur titu­laire, dans son labo­ra­toire

Éric Dionne est un post­doc­to­rant affi­lié au groupe de recherche de la profes­seure Anto­nella Badia, qui se spécia­lise dans les struc­tures orga­niques ultra­minces et membra­naires. Il nous a fait décou­vrir un univers un peu diffé­rent :

« Parce que ces struc­tures-là, très faciles à produire, sont acti­ve­ment utili­sées ou, en tous cas, on espère qu’elles vont être inté­grées dans d’autres dispo­si­tifs comme des censeurs, capteurs, etc. », explique-t-il. « Les profes­seurs qui sont plus du côté de l’ana­ly­tique s’in­té­ressent plutôt à la détec­tion. Ils prennent un peu ce qui existe, ce qu’ils pensent qui peut marcher pour leur détec­tion de protéines, ADN, etc. Nous, on n’a pas peur de se mouiller un peu, on va aller au cœur de ces struc­tures-là. Ce qu’on utilise, c’est des méthodes élec­tro­chi­miques pour avoir un signal élec­tro­chi­mique, donc un courant, et on fait des corré­la­tions avec les chan­ge­ments que l’on fait. La profes­seure Badia est experte dans le domaine des mono­couches. Ensuite, les gens qui sont plus dans la chimie analy­tique peuvent s’ins­pi­rer de nos recherches fonda­men­tales pour eux-mêmes modi­fier ou opti­mi­ser leur propre système. »

Il nous a par ailleurs montré le fonc­tion­ne­ment du poten­tio­stat, appa­reil dont il se sert pour prendre ces mesures élec­tro­chi­miques :

« Il nous permet d’ap­pliquer un poten­tiel élec­trique et de mesu­rer un output — dans notre cas c’est soit un courant, ou l’in­verse. Avec un courant, on mesure un poten­tiel. Mais nous, on travaille plus en méthode poten­tio­mé­trique ».

Éric Dionne, post­doc­to­rant dans le labo­ra­toire du groupe de recherche d’An­to­nelle Badia sur les struc­tures orga­niques ultra­minces et membra­naires

L’ave­nir au MIL

S’il se montre fier du dépar­te­ment qu’il dirige, André Char­rette n’en demeure pas moins conscient de ses limites actuelles :

« Le dépar­te­ment de chimie de l’Uni­ver­sité de Montréal est parmi les meilleurs dépar­te­ments en Amérique du Nord. Malheu­reu­se­ment, jusqu’en 2019, l’état des labo­ra­toires, du moins en synthèse orga­nique, n’était pas à la hauteur, si on veut, de la qualité des cher­cheurs qui sont ici », admet-il.

La migra­tion vers le MIL va chan­ger beau­coup de choses. Si l’Uni­ver­sité de Montréal a mis tous les efforts pour assu­rer que les étudiant.es puissent travailler dans un milieu sécu­ri­taire, il reste que pour quelqu’un comme lui qui a connu les labo­ra­toires univer­si­taires améri­cains, c’était peu attrayant de reve­nir.

« Le fait de démé­na­ger au MIL va complè­te­ment renver­ser la vapeur. Là, c’est nous qui allons avoir les plus beaux labos au monde, si je peux dire. J’ai énor­mé­ment hâte de démé­na­ger là-bas ! Premiè­re­ment, les cher­cheurs vont pouvoir travailler dans des labos complè­te­ment neufs, qui sont à la fine pointe de la nouvelle tech­no­lo­gie. Un autre aspect qui va être substan­tiel­le­ment diffé­rent à ce qui se fait ici présen­te­ment, c’est que les bureaux des étudiants vont être à l’ex­té­rieur des labo­ra­toires, ce qui est beau­coup plus sécu­ri­taire pour eux. Ils vont être aussi être dans des espaces beau­coup plus vastes et dans lesquels les bureaux pour­raient jusqu’à un certain point être parta­gés entre plusieurs groupes, ce qui va vrai­ment amélio­rer les inter­ac­tions. C’est un aspect qui va être des plus impor­tants. C’est qu’ici, la plupart des groupes de recherche sont concen­trés dans un espace unique, c’est-à-dire qu’ils ne partagent pas avec personne. Une fois rendus là-bas, les labo­ra­toires communs vont être beau­coup plus nombreux. Et ça devrait vrai­ment favo­ri­ser les inter­ac­tions et les échanges entre les groupes de recherche et les étudiants », conclut André Charette avec opti­misme.