Étude de réactions menant à la dégradation de matériaux organiques et biologiques

 

Mathieu Frenette

Université du Québec à Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme : Établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2016-2017

Tous les matériaux organiques ou biologiques en présence d'oxygène sont thermodynamiquement instables et donc, se dégradent constamment en chemin vers le dioxyde de carbone. Ce processus d'oxydation s'accélère lorsque des radicaux libres sont introduits dans le système.

Pour ralentir l'incorporation de l'oxygène dans ces matériaux, des antioxydants sont souvent utilisés pour intercepter le maximum de radicaux libres avant qu'ils ne puissent causer trop de dommage. Le processus de dégradation est donc très important, mais il est aussi parmi les systèmes chimiques les plus complexes à étudier. Des outils plus performants sont donc nécessaires à l'étude de ces procédés.

En premier lieu, nous allons développer une méthode qui aurait le potentiel d'améliorer l'étude d'oxydation accélérée par les radicaux libres. Nous proposons une nouvelle façon d'étudier la consommation de l'oxygène en utilisant des lecteurs à microplaques. Cette technique permettrait de mesurer le taux d'oxydation de centaines d'échantillons en parallèle. Nous proposons d'utiliser ce nouvel outil pour mieux comprendre les réactions de dégradation. En particulier, nous voulons valider une idée qui verrait les antioxydants comme initiateurs de réactions radicalaires. Cette proposition expliquerait, entre autre, pourquoi une bouteille de vin ouverte s'oxyde si rapidement même si elle contient autant d'antioxydants.

Une deuxième proposition présentée ici rendrait possible l'observation spectroscopique du mécanisme de dégradation d'un matériel, étapes par étapes. La technique surnommée "Melt-React-Trap" permettrait d'étudier en détail les intermédiaires de réactions radicalaires (ou d'autre réactions rapides).