– Dans le numéro 304 de Spectra Analyse –

puce Innovations
ANALYSEURS
Expert de la bio-interaction

bScreen LB991 de Berthold

Nominé dans la catégorie Productivité / Rentabilité du dernier salon Labo & Biotech, le lecteur bScreen  LB991 de l’allemand Berthold Technologies est un outil de caractérisation de bio-interactions, grâce à la mesure des variations de l’épaisseur optique  (technologie brevetée 1λ-RIDe). Autrement dit, la détection de l’intensité lumineuse résultant de l’interférence entre différents rayons réfléchis par l’échantillon. Une caractéristique idéale pour le suivi de cinétiques de liaisons  (enregistrement de paramètres KD, ka, kd), les échantillons n’ayant pas besoin d’être marqués au préalable.
Le bScreen  LB991 est particulièrement intéressant pour de l’analyse haut-débit dans le domaine de la biologie  (mesure des interactions cellulaires, diagnostic des infections virales, cancers…) ou la pharmacologie  (interaction récepteur-peptide, screening des récepteurs cellulaires ou de ligands, découverte de molécules médicaments inférieures à  500  daltons). Jusqu’à  10000 interactions peuvent être étudiées en un seul passage, tandis que la limite de détection est inférieure à 1  picogramme/mm².
Autre champ d’application du bScreen, l’étude de l’affinité de micropolluants avec des composés organiques, comme les nanoparticules ou les particules fines.

ANALYSEURS
Spectromètre de masse tout terrain

M908 de 908 Devices

Commercialisé en France par Hi-Tech Detection Systems, l’appareil M908 de l’américain  908 Devices a l’allure d’une manette de jeu, mais répond pourtant à des scénarii très sérieux, du type CBRNE  (risques chimiques, biologiques, radiologiques, nucléaires et liés aux explosifs). Intégrant un spectromètre, le dispositif portable a été spécialement conçu pour toutes les analyses de terrain où le temps de réaction est critique. S’il est plus compact  (2 kg environ) que la concurrence, c’est que la technologie utilisée diffère. Baptisée spectrométrie de masse haute pression  (HPMS), elle repose sur la détection de composés à l’état solide, liquide ou gazeux, par des pièges ioniques d’un millimètre de diamètre qui ne nécessitent ni chambre à vide ni cartouche de gaz volumineuses.
Ces capteurs sont capables d’opérer à des pressions  10000 fois supérieures à celles des spectromètres de masse conventionnels. Destiné aux agents d’intervention  (militaires, pompiers…), le M908 privilégie une interface intuitive, des alertes visuelles et sonores s’affichant en quelques secondes après la détection de molécules dangereuses. Sa rapidité d’auto-nettoyage entre les mesures implique moins de temps passé dans les zones à risque. La fenêtre de détection moléculaire se situe entre 55 et 400 daltons, sur une plage de températures comprises entre 0 et 40 °C. Ces appareils sont d’ores-et-déjà déployés aux Etats-Unis, comme dans l’Etat du Massachussetts, qui a acquis huit M908 pour sécuriser des grands rassemblements ou les interventions d’urgence.

EQUIPEMENTS DE LABORATOIRE
Enregistreur de température pour centrifugeuses

Nanotrack centri de Nanolike

La start-up toulousaine Nanolike a développé le premier capteur de température autonome pour centrifugeuses. Dévoilé à l’occasion du salon Euromedlab-JIB en juin 2015, le Nanotrack centri répond au besoin de simplification pour le suivi de températures des échantillons dans le domaine de la biologie médicale. Aujourd’hui, sur les trois paramètres mesurables d’une centrifugeuse, temps, vitesse et température, seule la température est considérée comme critique pour l’analyse de prélèvements. Disposé dans l’appareil avec son lest  (portoir pour tubes de 7 ml), fourni avec, le dispositif offre un suivi en continu de la température de -40 °C à + 50 °C, avec une précision de + /- 0,5 °C.
Pour récupérer les données, y compris en temps réel, il suffit de connecter le module Bluetooth du Nanotrack à son application dédiée, compatible avec les plateformes Android. L’utilisateur peut ainsi paramétrer le nombre de mesures souhaitées jusqu’à un maximum de  500 valeurs, ainsi que l’intervalle de temps souhaité entre chaque point, entre  5 et  120 secondes. Selon le constructeur, le tube communicant est capable de résister à une force de centrifugation de  3000g.

EQUIPEMENTS DE LABORATOIRE
Un congélateur ultra-basse température vertueux

TSX de Thermo Scientifc

Les congélateurs –  80 °C de la série TSX, de Thermo Scientific, promettent des consommations énergétiques réduites de moitié, comparé à la concurrence. L’économie d’énergie est attribuable au compresseur, qui fonctionne à vitesse variable, là où d’autres produits du marché emploient des compresseurs à vitesse unique, qui s’arrêtent et se remettent en marche suivant les cycles d’utilisation du congélateur. En conditions stables, le compresseur du TSX adopte une vitesse d’entrainement réduite, suffisante pour maintenir les échantillons à température constante. En revanche, tout changement d’activité ou ajout d’échantillon déclenche l’augmentation de vitesse d’entrainement du compresseur, jusqu’au retour à la température programmée.
Ces changements de cadence n’occasionnent pas un bruit accru et le niveau de décibels, mesuré à  46 décibels, fait du TSX un des congélateurs ultra-basse température les plus silencieux du marché. Enfin, la mousse isolante qui compose l’enceinte du congélateur a été réalisée sans produits chimiques  (eau utilisée comme agent moussant) et ne génère donc pas d’émanations problématiques au cours de la durée de vie de l’appareil.

PREPARATION ECHANTILLON
Nouveau souffle sur la dilution de gaz

GasMix Zephyr

GasMix Zephyr propose les mêmes fonctionnalités que son grand frère GasMix, c’est-à-dire la préparation à façon de gaz étalons à partir d’un gaz concentré et d’un gaz diluant, mais en version miniaturisée. Ces mélanges et dilutions peuvent être programmés dans des séquences qui permettent, par exemple, d’établir une droite d’étalonnage multipoints de manière entièrement automatique  (le logiciel intégré la calcule à partir du nombre de points et des concentrations minimum et maximum de la gamme renseignés par l’utilisateur), ou encore de récréer des atmosphères où les ratios entre gaz sont contrôlés. Tout est piloté depuis son écran tactile de  5 pouces.
Conforme à la norme ISO 6145- 7, GasMix Zephyr est capable de calculer les incertitudes sur la concentration finale en fonction des débits utilisés et de la précision de la bouteille originelle utilisée. Grâce à deux contacts secs, le logiciel peut être en attente ou envoyer un signal, pour par exemple piloter une vanne externe ou lancer un analyseur. Les débouchés concernent des secteurs variés, de l’analyse environnementale au contrôle des émissions sur des bancs moteurs dans l’automobile ou le contrôle qualité dans l’agro-alimentaire.

PREPARATION ECHANTILLON
Echantillonnage sans surveillance pour la chromatographie

EasySampler de Mettler Toledo

Comme son nom l’indique, le Easysampler de Mettler Toledo facilite la tâche d’échantillonnage en vue de la préparation à une chromatographie. Consistant en une sonde de prélèvement à chambre réactionnelle, il met en contact immédiat l’échantillon avec le solvant, avant de procéder à la dissolution à la concentration désirée pour l’analyse, puis la distribution dans des flacons hermétiques pour l’analyse hors ligne. L’atout principal de l’appareil est la possibilité de procéder à des échantillonnages en série et sans surveillance  : une séquence peut être programmée via l’interface de l’appareil, pour se dérouler en décalé ou sur la nuit par exemple.
Ce qui peut avoir un intérêt pour le suivi de réactions à haute température ou encore hautement toxiques. Le EasySampler s’adresse aux chimistes organiques et ingénieurs chimistes de toutes les industries  (pharma, chimie fine…) effectuant leurs analyses HPLC et GC pour une variété d’utilisations  (profilage d’impuretés, formation des produits et sous-produits, avancement des réactions hors-ligne, réactions hétérogènes…).

INFORMATIQUE DE LABORATOIRE
L’assistant des préleveurs
Qu’ils soient de l’industrie lourde, de la pharmacie, de l’aéronautique ou de la criminologie, les préleveurs sont soumis aux mêmes contraintes de productivité et de traçabilité, répondant aux exigences du Comité français d’accréditation  (COFRAC). Le français Limseo a ainsi conçu une application transverse pour faciliter la tâche quotidienne de ces professionnels. Au lieu de transporter des documents séparés, SoInGo rassemble en un seul endroit tournées de prélèvements, liste des échantillons à prélever ainsi que matériels ou flacons à préparer, avec une mise à jour aisée. Limseo estime à  90 minutes le gain de temps réalisé chaque jour pour les préleveurs, par rapport au mode de fonctionnement habituel. L’application fonctionne sur tablette tactile professionnelle, sous environnement Windows  8.1 RT ou Pro.

INFORMATIQUE DE LABORATOIRE
Planificateur pour MMT
Voici un outil qui vise à augmenter le rendement des Machines à Mesurer Tridimensionnelles  (MMT) et de la mesure de précision  : MiCAT Planner, du fabricant japonais Mitutoyo, génère automatiquement un parcours de mesure dans le plan tridimensionnel, à partir du modèle CAO intégrant les tolérances de la pièce à inspecter. Plus de points intermédiaires ni d’éléments à mesurer à définir du côté du programmeur ou de l’utilisateur. L’orientation du palpeur et la définition de sa trajectoire sont également ajustées automatiquement. Il suffit ainsi de quelques minutes à l’utilisateur pour créer son programme de mesures, là où la planification dure plutôt autour de  20 minutes à partir d’un fichier CAO 3D. Un gain de productivité peut encore avoir lieu en phase de production, MiCAT Planner étant capable d’optimiser le parcours de mesure.
puce Actualités
SOCIETES
Bruker consolide son offre en microscopie à force atomique
Moins d’un an après un premier lancement commercial, Bruker annonce la mise sur le marché de la seconde génération d’Inspire, son appareil de caractérisation des nanomatériaux par rayonnement infrarouge, avec une résolution de  10 nanomètres. Au cœur du système se trouve sa technologie de tapotement PeakForce Tapping, dont la force de contact se mesure en piconewtons, et qui permet d’examiner aussi bien des matrices rigides  (graphène, polymères, couches fines…) que des échantillons fragiles comme des prélèvements biologiques  (tissus, surfaces de culture…).
Différents types d’informations peuvent ainsi être recueillies, à l’échelle nanométrique, à propos des surfaces observées  : topographie, déformation, adhésion, conductivité électrique et infrarouge, mapping des propriétés chimiques… En science des polymères, Inspire peut par exemple servir à contrôler la qualité des molécules synthétisées, par exemple l’entrelacement entre deux protéines d’un copolymère. Avec ce deuxième automate de microscopie à force atomique en deux ans, Bruker poursuit sa stratégie globale de séduction des laboratoires académiques.

SOCIETES
Agilent s’offre les capacités analytiques de Cartagenia
Quand un géant californien de l’instrumentation croque un belge, ce n’est pas uniquement par gourmandise. Le rachat de Cartagenia, officialisé au printemps 2015, vise en effet le logiciel propriétaire du spécialiste de la génomique haut débit, Bench Lab. Cette solution, délocalisée dans le Cloud, a déjà séduit plus d’une centaine de centres d’analyse moléculaire depuis sa création. Les clients, essentiellement des laboratoires de routine, profitent des importants moyens de calculs de Bench Lab, sans avoir à installer des serveurs propres.
L’autre atout du programme est la possibilité de partage des données, de façon sécurisée, entre différents laboratoires, qui peut avoir de l’intérêt dans le cadre de consortia scientifiques notamment. Même si le montant de l’offre de rachat n’a pas été communiqué, le vendeur d’instrumentation généraliste Agilent récupère, avec Bench Lab, la totalité des effectifs de Cartagenia. Voilà qui marque un jalon important pour le groupe américain dans le biomédical, et plus particulièrement la détection de maladies congénitales et des cancers.

PROFESSION
Collecte de données au secours des abeilles
L’Autorité européenne de sécurité des aliments  (EFSA) souhaite une mise à jour des données scientifiques concernant trois insecticides  (clothianidine, imidaclopride et thiaméthoxame), suite à leur interdiction d’usage temporaire mise en place fin  2013 dans l’UE. Ces trois composés de la famille des néonicotinoïdes sont un des facteurs pressentis pour expliquer la mortalité accrue des abeilles en Europe, rapportée par les apiculteurs depuis une quinzaine d’années. Cette surmortalité a été confirmée en mars  2015 avec la parution d’un rapport de l’Union internationale pour la conservation de la nature  (UICN), estimant que près de 10 % de la population mondiale des abeilles sauvages serait actuellement menacée d’extinction.
Autorités sanitaires, instituts de recherche, industriels et autres parties intéressées peuvent communiquer leurs données sur les néonicotinoïdes à l’EFSA, avant le  30 septembre prochain. Les informations recherchées concernent uniquement l’application des trois produits en tant que traitement du sol ou des semences et peuvent être de différentes natures  : publications scientifiques, compte-rendu, évaluations nationales… A noter que l’EFSA a la charge de l’évaluation des risques concernant l’application des insecticides sur les feuilles des végétaux, dont les résultats sont attendus pour la fin juillet. Les contacts et modalités d’envoi peuvent être trouvés sur le site de l’organisme européen.

PROFESSION
Polluants émergents  : omniprésents dans les eaux françaises
L’Institut National de l’Environnement Industriel et des Risques  (INERIS) a dévoilé fin juin le résultat d’une vaste campagne de mesures menée entre avril  2012 et avril  2013 sur le territoire français et les DOM, avec un grand nombre d’acteurs de la qualité de l’eau  (laboratoires universitaires, laboratoire national de référence Aquaref, ONEMA, Ifremer, BRGM…). Son objectif principal  : établir, dans le cadre du prochain plan de gestion de l’eau  (2016- 2021), une liste de substances émergentes à surveiller en priorité au sein des ressources aquatiques. Menée à la fois dans les eaux superficielles et littorales, ainsi que dans les sédiments, l’étude a sélectionné et recherché plus de  180 substances sur  158 points de prélèvement en zone agricole, urbaine ou industrielle. Premier enseignement de la campagne, la pertinence de la liste des composés retenue pour l’étude, puisqu’une minorité d’entre eux  (45 composés) n’ont jamais été dosés dans les échantillons.
Parmi les substances effectivement retrouvées, l’INERIS relève l’"  omniprésence  " de 34 composés particuliers, tels que des plastifiants, dont le Bisphénol A  (BPA), des soins corporels ou des hydrocarbures aromatiques polycycliques  (HAP). Les Concentrations prévisibles sans effet pour l’environnement  (PNEC) étaient régulièrement dépassées, quel que soit le milieu de prélèvement de l’échantillon, mais plus souvent dans les sédiments. Sur le plan temporel, les laboratoires n’ont pas mesuré d’influence significative des saisons sur l’occurrence des polluants, ni de variation suivant l’emplacement des mesures, hormis pour les HAP et trois biocides retrouvés plus fréquemment dans les stations urbaines. Ces résultats viennent en appui du gouvernement français, qui doit fournir d’ici fin  2015 une liste de substances prioritaires, dans le cadre de la DCE  (directive cadre sur l’eau). L’INERIS met en avant un dernier mérite de son étude, soit la capacité  d’"  éprouver en routine des méthodes de chimie analytique développées par des laboratoires académiques et favoriser leur transfert vers des activités de terrain  ".

SCIENCES
Réparation à distance des capteurs de Curiosity
Après bientôt trois ans d’exploration de la planète Mars, Il n’y a pas que les roues du robot de la Nasa qui fatiguent. Des équipes françaises ont eu à intervenir, à pas moins de  350 millions de kilomètres de distance, sur les instruments ChemCam et SAM du rover Curiosity. Pour l’outil ChemCam, qui analyse le produit de dégradation de sol ou de roche grâce à son laser  (LIBS  : spectroscopie sur plasma induit par laser), il s’agissait de rétablir et optimiser la mise au point automatique, désactivée temporairement suite à la défaillance d’un composant. Les scientifiques, qui font notamment partie du CNRS et du CNES pour la France, ont écrit un code informatique à partir des images prises par ChemCam, afin d’effectuer automatiquement la mise au point pour la focalisation du laser.
Le code, chargé dans le rover début mai, a été mis à l’essai sur une semaine de temps et Chemcam est depuis de nouveau pleinement opérationnel. Quant à SAM, équipé d’un chromatographe en phase gazeuse, les équipes responsables étaient confrontées à des variations du débit de gaz et la perte de certaines données d’analyse sur des échantillons de sol martien. En coopération avec la Nasa, chercheurs et ingénieurs français ont intégré à Curiosity de nouvelles séquences de diagnostic et de résolution d’anomalies. L’instrument SAM a également pu retrouver une qualité de fonctionnement normale.

SCIENCES
La cryomicroscopie flirte avec l’échelle atomique
Le recours à la cryomicroscopie  (cryo-ME) a beaucoup été limité par sa résolution, figée à  0,5 nanomètres, reléguant le procédé derrière d’autres techniques mieux armées pour l’étude des atomes, principalement la résonance magnétique nucléaire  (RMN) et la cristallographie aux rayons X  (DRX). Des chercheurs de l’Institut National du Cancer aux Etats-Unis ont imagé la liaison entre une protéine bactérienne, la ß-galactosidase, et son ligand cellulaire, avec une résolution de  0,22 nanomètres seulement. Encore insuffisant pour individualiser des atomes, mais assez pour préciser la position de quelques  800 molécules d’eau et d’ions sodium et magnésium au sein du complexe moléculaire. De façon intéressante, cet exploit tient autant à la méticulosité des biologistes  (l’image finale est le produit de l’alignement de quelques  40 000 clichés différents) qu’au progrès technologique de la cryo-ME, que ce soit au niveau de ses détecteurs ou du logiciel de traitement d’images.
Depuis le début de l’année, d’autres équipes de recherche sont effectivement passées en dessous de la barrière des  0,5 nanomètres avec la cryo-ME, ici pour imager la conformation de deux acides aminés, là pour étudier un composant viral.
La technique s’affirme donc comme un troisième outil d’investigation atomique, aux côtés de la RMN et de la DRX. Surtout qu’elle dépasse certaines limites inhérentes aux deux autres procédés  : la nécessité, dans le cas de la DRX, de produire des millions de copie de la même protéine alignées dans un cristal, et la limitation de la RMN à l’étude de molécules de bas poids moléculaire. La cryo-ME peut au contraire travailler à partir de protéines massives, y compris celles dans un état non-cristallin. De quoi envisager l’utilisation de la cryo-ME comme outil de contrôle, par exemple pour le design de nouvelles molécules thérapeutiques.
puce Egalement dans Spectra Analyse n° 304
  • TECHNIQUE INSTRUMENTALE
    Analyse multi-classes de micropolluants organiques par extraction SBSE suivie de  chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse en tandem (partie 1)
    Yvan GRU, Aurélien FERCHAUD, Catherine DANEAU, Ronan COLIN
  • TECHNIQUE INSTRUMENTALE
    Nouvelle phase d’extraction à base de dérivés PDMS  (technique SBSE)  pour la préparation d’échantillons
    Saber CHATTI, Hervé CASABIANCA
  • TECHNIQUE INSTRUMENTALE
    La RMN 2D quantitative rapide et ultrarapide
    Serge AKOKA, Patrick GIRAUDEAU
  • FICHE D’APPLICATION
    Analyse des résistances des bactéries aux antibiotiques et médicaments avec l’ID Plus Performance
    Emmanuel WEY, Thierry LEGOUPIL
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