Les Défis du CEA n°160 mai 2011
Les Défis du CEA n°160 mai 2011
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°160 de mai 2011

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : CEA

  • Format : (200 x 297) mm

  • Nombre de pages : 20

  • Taille du fichier PDF : 3,2 Mo

  • Dans ce numéro : suméro spécial chimie.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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14 À la pointe les défis du cea mai 2011 TEXTE : P.P. SANTÉ Certaines métalloprotéases (MMP), des enzymes naturellement produites par l'organisme, facilitent la progression de maladies comme des cancers ou l'athérosclérose lorsqu'elles sont produites en trop grandes quantités. Or, leur site actif contient un atome de zinc. « Les chimistes pensent immédiatement à la panoplie de groupes chimiques connus pour interagir avec le zinc, que l'on pourrait intégrer dans des molécules capables de reconnaître le site actif de ces enzymes et les rendre ainsi inopérantes », explique Vincent Dive, du CEA-iBiTec-S, à Saclay. Et de fait, les premières molécules inhibitrices ainsi conçues dans les années 1980 ont suscité d'immenses espoirs… vite retombés car trop « attirées » par le zinc, elles se fixaient indifféremment sur toutes les MMP, les « bonnes » comme les « mauvaises », et avaient donc des effets secondaires indésirables. Depuis, plusieurs générations de ces molécules se sont succédé, et des laboratoires comme celui du CEA-iBiTec-S ont constitué de véritables collections d’inhibiteurs des métalloprotéases. LES FONDAMENTAUX CEA/Yuvance UNE MOLÉCULE D’AVENIR Isotopes de l’hydrogène 1 électron Noyau 1 proton 1 électron Noyau 1 proton 1 neutron 1 électron Noyau 1 proton 2 neutrons Structure moléculaire d’une metalloprotéase. Lorsque des biologistes, il y a quelques années, ont établi le rôle majeur d'une métalloprotéase particulière, la MMP-12, dans la progression des plaques d'athérome, l'équipe de Vincent Dive a de nouveau passé au crible sa collection d’inhibiteurs, pour ne retenir que ceux qui s'y fixaient spécifiquement. « Puis nous avons simplifié au maximum ces molécules, appelées à devenir éventuellement des médicaments », précise-t-il. Tout récemment testé sur des souris, un de ces composés vient de démontrer sa capacité à bloquer la progression des plaques d'athérome. Après avoir breveté la molécule, le CEA-iBiTec-S rencontre actuellement les grands laboratoires pharmaceutiques pour trouver celui qui se chargera de la développer jusqu'au stade du médicament. Site actif//Désigne la partie d’une enzyme qui lui permet de se fixer et de réagir avec une molécule. Isotope Atomes qui ont un même nombre de protons et un nombre différent de neutrons. Ils ont les mêmes propriétés chimiques, mais des propriétés physiques différentes. Par exemple, parmi tous ceux de l’atome de carbone, seul celui qui possède 8 neutrons (le carbone 14) est radioactif. Ou encore, parmi les isotopes de l’uranium, seul celui doté de 143 neutrons (l’uranium 235) est fissile. CEA
numéro 160 les d éfis du cea UN RECYCLAGE STRATÉGIQUE TEXTE : P.P. ÉNERGIE Les batteries lithium-ion actuelles, qui équipent téléphones mobiles et autres appareils nomades, contiennent en général deux éléments rares et chers : du cobalt et/ou du nickel. C'est pourquoi le CEA-Liten, à Grenoble, a mis au point de nouveaux matériaux actifs, performants et moins coûteux, comme le phosphate de fer-lithium (LFP) et le titanate de lithium (LTO). « Leur faible coût peut, paradoxalement, entraîner un handicap économique au moment de leur recyclage », explique Richard Laucournet, chercheur au CEA-Liten. En effet, une directive européenne impose des objectifs élevés de recyclage pour les batteries et accumulateurs. Or les industriels du secteur trouvent aujourd’hui leur équilibre économique… en revendant le cobalt et le nickel. Les nouveaux matériaux actifs d’accumulateurs, moins coûteux puisqu’ils ne contiennent plus ces deux éléments, ne présenteraient pas d’intérêt économique à être recyclés… Pour sortir de cette impasse, le CEA-Liten développe un nouveau procédé de recyclage qui produit des matériaux réutilisables dans la fabrication des piles, donc valorisables. Ce que Richard Laucournet appelle la notion « d’économie circulaire ». Les accumulateurs, une fois déchargés et démantelés, sont broyés et lavés en présence d’un solvant non toxique et peu coûteux pour récupérer le cuivre, l'aluminium et les aciers. Le reste est soumis à un traitement physico-chimique plus spécifique pour en extraire les matières carbonées, d'une part, et les matériaux actifs de l'autre. Le fer – obtenu sous forme de phosphate – et le lithium – sous forme de phosphate ou de carbonate – peuvent être directement réintroduits dans la synthèse du LFP et du LTO. Reste maintenant à s'assurer du degré de pureté et de qualité des matériaux obtenus. « Outre son intérêt économique et légal pour les industriels des accumulateurs et de leur recyclage, ce procédé aura l'avantage de récupérer le lithium considéré comme un élément stratégique, notamment dans le secteur industriel des véhicules hybrides et électriques », estime le chercheur. Des discussions sont en cours avec des industriels pour construire une véritable filière française dans ce domaine. Élément Désigne l’ensemble des isotopes d’un même atome. Il en existe 92 naturels et 17 artificiels connus (voir le tableau de Mendeleïev (Voir le tableau de Mendeleïev p.10-11). Chacun se caractérise par un symbole et un numéro dit atomique, nombre de protons dans le noyau et numéro de place dans ce tableau. Par exemple, tous les atomes dont le noyau a six protons correspondent à l’élément carbone. « Le CEA-Liten a développé un nouveau procédé de recyclage qui produit des matériaux réutilisables dans la fabrication de piles, donc valorisables. » Ion Correspond à un atome, ou à une molécule (voir page suivante) qui a perdu ou gagné un ou plusieurs électrons. Un ion négatif (anion) a gagné des électrons, un ion positif (cation) en a perdu. Suivi du pH (potentiel hydrogène) au cours de la séparation d’éléments métalliques d’une batterie par précipitation. 15 P.Avavian/CEA



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