« Des spectromètres RMN existent dans beaucoup de labos de chimie. À quel titre celui de Lille est-il exceptionnel ? 

Jean-Paul Amoureux : Aujourd'hui, dans les laboratoires de recherche en France, il y a environ cinq cent spectromètres RMN. Mais la très grande majorité d'entre eux analyse des liquides ou des composés en solution. Les appareils pour l'étude des solides ont fait vraiment leur apparition depuis quelques années seulement. La spécificité du spectromètre de Lille est qu'il sera capable d'analyser, à la fois, les solides et les liquides, à une précision inégalée. Le champ magnétique qu'il développe est si puissant (18,8 Teslas) que les noyaux d'hydrogène vibrent à une fréquence de 800 MHz. C'est crucial pour identifier chacun des atomes d'une très grosse molécule. En effet, plus cette fréquence est importante, plus les raies qui composent le spectre d'une molécule sont écartées les unes des autres et mieux on peut les identifier. Quand on sait que certaines protéines comptent 500 000 atomes, c'est important ! Ce pouvoir de séparation des raies est appelé la résolution. Grâce à ce spectromètre, nous gagnerons un facteur 3-4 en résolution par rapport aux machines que nous utilisions avant…

Il a donc fallu inventer un exemplaire unique de spectromètre à RMN…

J.-P.A. : Oui, et ce n'était pas facile. Il faut savoir que seules trois entreprises au monde fabriquent de tels instruments. Une japonaise, une américaine et une autre européenne. Mais ces sociétés ne concevaient que des spectromètres pour solides ou pour liquides, jamais un appareil qui puisse s'adapter parfaitement aux deux. Nous avons donc longuement négocié avec la société européenne Bruker pour qu'elle travaille à la conception de cet exemplaire, pour l'instant unique. Pour honorer ce contrat, les ingénieurs sont venus à bout d'un grand nombre de défis scientifiques. Aujourd'hui, le résultat est là : dès janvier 2005, les équipes de recherche disposeront de ce spectromètre. Un tiers du temps sera réservé aux chercheurs extérieurs à la région. À terme, le spectromètre aura un statut de “Grand instrument”, au service de la collectivité…

Quel genre de molécules cherche-t-on à identifier ?

J.-P.A. : Je dirais… toutes sortes de molécules. À Lille, nous sommes une équipe multidisciplinaire composée de biologistes, physiciens, chimistes et pharmaciens avec des sujets d'étude très variés. Nos collègues biologistes utilisent des solutions qui contiennent de grosses molécules, des protéines par exemple. Or, la façon dont ces protéines sont repliées, leur structure dans l'espace, est très importante. Elle peut être à l'origine de nombreux dysfonctionnements. Toutes les bio-molécules ne sont pas solubles. Celles-ci doivent donc être analysées comme des solides. Les spectromètres pour solides révèlent par exemple la structure en feuillet de certaines d'entre elles. Les physico-chimistes utilisent la RMN pour l'étude de l'ordre local des matériaux solides amorphes qui présentent une structure désordonnée, non périodique, non analysable par la diffraction des rayons X. On peut ainsi comprendre les défauts à l'échelle atomique. Une partie importante des recherches est dédiée à la mise au point des méthodes nouvelles d'investigation en RMN des solides.

Comment est venue l'idée d'une telle coopération entre les disciplines ?

J.-P.A. : Il s'agit d'une collaboration rare entre des physiciens, pharmaciens, biochimistes et chimistes qui fonctionne depuis treize ans. La région Nord-Pas-de-Calais nous a beaucoup encouragés dans cette direction. En fait, nous avions un seul point commun : nous utilisions tous le même type d'instrument, mais n'avions qu'une idée vague des recherches menées par nos collègues des autres disciplines. D'où, dans un premier temps, l'instauration d'un séminaire en commun tous les quinze jours. Je me rappelle qu'il nous a fallu du temps pour nous comprendre les uns les autres. Aujourd'hui nous avons surmonté les jargons propres à chaque discipline et nous partageons la science qui se développe grâce à la spectrométrie RMN. Notre souhait est d'étendre ce savoir à travers les frontières et d'organiser des écoles d'été en RMN des solides dans les pays en voie de développement. La première se tiendra en Inde près de Bombay en juillet 2005. Nous espérons ainsi lancer une collaboration internationale autour de cette technique. »

Propos recueillis par Azar Khalatbari