11
ZOOM
CEAbio
- n° 02 - juillet 2014
Il s’agit d’atomes d’une même
espèce chimique mais de masses
différentes. Les atomes sont en
effet composés d’un noyau entouré
d’un nuage d’électrons. Dans
le noyau se côtoient protons et
neutrons. Des atomes sont dits
isotopes s’ils ont le même nombre
de protons mais un nombre de
neutrons différent. Ainsi le noyau
de l’hydrogène possède un proton,
celui du deutérium un proton et
un neutron, celui du tritium un
proton et deux neutrons. Il en va de
même pour les atomes de carbone
12, 13 et 14, ou le fluor 19 et le fluor
18. Certains de ces isotopes sont
stables (deutérium, carbone 13...),
d’autres sont radioactifs (tritium,
carbone 14, fluor 18...). De très
nombreuses recherches en chimie,
biologie, physique, cosmologie,
se fondent sur les rapports entre
tous ces isotopes car ils peuvent
révéler l’histoire de l’élément
chimique en question et celle de
son environnement.
Qu’est-ce
qu’un isotope ?
Molécule bioactive
Nanocatalyseur
Dispose d’un site lui permettant de s’associer
spécifiquement à la molécule bioactive. Il peut,
à température et pression ambiantes, couper
une liaison entre cette molécule et un hydrogène,
puis fixer sur cette liaison disponible un isotope de
l’hydrogène (deutérium ou tritium).
Un nanocatalyseur
pour marquer
en douceur
une molécule…
Représentation de la liaison
nanocatalyseur (boules bleues)/
molécule bioactive sur un site
spécifique.
©CNRS/CEA
directement un ou plusieurs atomes par leurs
isotopes
via
une réaction de catalyse. C’est
cette seconde voie qu’ont récemment emprun-
té des chercheurs du CEA et du CNRS pour
mettre au point une méthode de marquage
(voir schéma) dans des conditions dite de
« chimie douce », c’est-à-dire à température et
pression ambiantes. En effet, pour être mise en
œuvre, cette approche nécessitait jusqu’alors
de hautes températures, ou l’utilisation d’acide,
avec un risque : la dégradation de la molécule
à marquer et la perte de son activité. «
Travailler
à température et pression ambiantes permet
justement d’éviter de l’abimer et de faciliter
l’obtention d’une molécule pure rapidement,
révèle Grégory Pieters, qui a participé à ces
recherches
. Notre méthode requiert des nano-
catalyseurs à base de ruthénium. Elle intéresse
certains industriels car elle pourrait permettre
de marquer des molécules de manière plus
routinière
». L’autre avantage de cette méthode
“douce” de marquage s’estime en durée. En
effet, traditionnellement, la mise au point d’un
marquage isotopique peut prendre des mois,
selon la complexité de la molécule. Les cher-
cheurs français, eux, sont parvenus à marquer
neuf molécules d’intérêt structurellement dif-
férentes (antidépresseur, drogue stimulante,
vasodilatateur...) en quelques semaines !
