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« Une chimie douce, à l’écoute de la matière»

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Portrait de LabEx

Julien Leclaire est chercheur à l’Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires, titulaire d’une chaire d’excellence du labex iMUST. Son ambition : mettre au point un process écologique innovant pour « extraire » des molécules à fort potentiel médical ou industriel.


En quoi consistent vos recherches ?
Nos recherches visent à développer des technologies « propres », permettant d’extraire de la matière et de purifier des molécules à fort potentiel médical ou industriel. Les méthodes actuelles des biologistes et des chimistes pour récupérer ces molécules sont souvent longues et coûteuses. Notre approche se veut en rupture. Plus rapide, respectueuse de l’environnement et moins chère. Nous nous intéressons aux molécules présentes dans les déchets technologiques et les mélanges biologiques.

Quel est l’enjeu de vos travaux ?
Parlons d’abord des déchets technologiques. Dans ce cas, il s’agit de récupérer les métaux précieux (le néodyme, l’indium, le dysprosium…) contenus dans les ordinateurs, smartphones, luminaires… L’enjeu est crucial car nous dépendons des importations, principalement de Chine, pour ces métaux appelés « terres rares ». Fin 2010, suite à une décision de restriction d’importation par le gouvernement chinois, les prix ont flambé. L’extraction de terres rares est depuis devenue un « enjeu stratégique » pour les gouvernements occidentaux. Deux options sont à envisager : trouver des substituts ou développer des méthodes pour récupérer ces métaux à partir des déchets.

Quels sont les autres enjeux, du côté des mélanges biologiques ?
Ici, l’enjeu est médical. En partenariat avec l’industrie pharmaceutique, nous développons des outils permettant d’extraire et de purifier des molécules à forte valeur ajoutée pour la médecine. Nos recherches permettent d’évaluer le degré de pureté de certains médicaments (en particulier les biomédicaments protéinés) et de contribuer au contrôle de leur qualité.

En quoi votre méthode d’extraction est-elle innovante ?
La technologie que nous mettons au point est en rupture totale avec les modèles existants. Elle repose sur le principe du « puzzle moléculaire ». Nous sélectionnons et mélangeons de petites molécules de synthèse qui vont s’associer spontanément autour de la molécule que l’on souhaite capturer : La cible développe ainsi son propre « agent de reconnaissance », elle reconstitue autour d’elle les pièces manquantes du puzzle et forme une empreinte qu’il reste à démouler. En quelque sorte, nous laissons « la matière parler » et recueillons l’information qu’elle nous transmet à l’échelle moléculaire. C’est une chimie très douce, qui se pratique dans l’eau, sans précautions particulières. Derrière ces recherches, il y a un besoin de développer des technologies « vertes », permettant le recyclage des déchets technologiques.

D’autres chercheurs mènent-ils des recherches similaires ?
Si cette stratégie est de plus en plus utilisée en recherche, à ma connaissance, je suis le seul en France et en Europe à l’utiliser dans une optique d’extraction et de purification des mélanges complexes. Ce choix comporte une prise de risque, en termes d’analyse et de compréhension des phénomènes : nous sommes amenés à élaborer la plupart de nos outils d’analyse… ce qui est chronophage. Nous avons réussi à prouver la validité de l’approche. Il nous faut maintenant consolider nos résultats, pour être crédible auprès de la communauté industrielle. A ce jour, nous avons déposé deux brevets et deux manuscrits dans de grands journaux. Nous travaillons en partenariat avec une vingtaine de laboratoires industriels, l’Agence nationale de la recherche et le pôle de compétitivité Axelera.

Que vous apporte le LabEx ? C’est un véritable tremplin pour le jeune prof que je suis. Je lui dois ma venue à Lyon, il y a deux ans. Le dispositif m’a donné les moyens financiers et humains de mener mes recherches et procuré un carnet d’adresses très précieux : une foule de contacts d’experts reconnus avec qui monter des projets collaboratifs. C’est très stimulant.

Quel est votre « moteur » personnel ?
J’aime me sentir utile et mettre mes compétences de chercheur au service de la société, en travaillant sur des sujets technologiques et environnementaux. Je suis père de famille. C’est important pour moi de pouvoir dire à mes enfants que mon travail porte sur des questions qui concerneront les générations futures.

Propos recueillis par Caroline Hamon.
crédit photo : Dr. F. Perret


Thématique : Portrait de LabEx


Le LabEx iMUST :
de l’atome à l’objet

Son objectif est de stimuler une synergie entre trois disciplines – la physique, la chimie et l’ingénierie – pour renforcer la dynamique de recherche et d’innovation en sciences de la matière, des matériaux et des technologies écoresponsables. iMUST se concentre sur cinq grands domaines scientifiques : catalyse et procédés catalytiques ; matériaux fonctionnels, synthèse et conception d’objets ; fluides complexes, écoulements et interfaces ; théorie, modélisation et simulation ; instrumentation et caractérisation.

> 20 unités de recherche
> 322 chercheurs et enseignants chercheurs

Budget recherche : 6.4 M€ sur 2011-2019