Présentation
Située sur le campus de l'Esplanade, l'Unité mixte de recherche Chimie de la matière complexe (UMR 7140) est affiliée à l’Université de Strasbourg et au CNRS (tutelles principales) ainsi qu’à la Faculté de chimie et à l'École doctorale Sciences chimiques (ED 222). Le caractère multidisciplinaire de l'unité s’exprime par des activités de recherche de tout premier plan en chimie moléculaire et supramoléculaire, chemoinformatique et modélisation, chimie analytique et chimie physique de molécules complexes.
L'unité regroupe sept équipes et comprend environ 70 personnes : chercheurs et enseignants-chercheurs, doctorants et post-doctorants et personnels techniques et administratifs.
En chimie moléculaire, le laboratoire a une expertise reconnue en synthèse de ligands pour la formation d'espèces de type MOFs pour le stockage de l’énergie par exemple, ou les cages moléculaires, le développement de la chimie de coordination supramoléculaire du titane (IV), ainsi qu’une approche utilisant des solvants « verts » pour la formation de nouveaux MOFs.
En chimie physique et analytique, on développe des méthodes de spectroscopies optiques, de spectrométrie de masse et d’électrochimie pour l’étude de systèmes biologiques. Enfin, en chemoinformatique, le développement de nouvelles méthodes de modélisation structure-activité, de criblage virtuel et leur application à la conception in silico de nouveaux composés est réalisé. En modélisation, les études sont centrées sur les systèmes complexes (autoassemblages supramoléculaires, hydrogels, protéines) et sur les liquides complexes néotériques (liquides ioniques, solvants eutectiques profonds).
Thématiques – Axes de recherche
Chimie moléculaire
Concerne la synthèse, la caractérisation et la modélisation de complexes et entités étendues (MOFs) polynucléaires à base de métaux de transition y compris les complexes polynucléaires du titane (IV).
Chimie physique et analytique : spectrométrie de masse
Développement de la spectrométrie de masse pour, d’une part, améliorer l’étude structurale et dynamique des systèmes supramoléculaires en biologie (complexes protéiques) et, d’autre part, accéder à la caractérisation fine des protéines en se concentrant sur leurs modifications chimiques.
Chimie physique et analytique : bioélectrochimie et spectroscopie
- Étude du mécanisme réactionnel de protéines par spectroscopie vibrationnelle.
- Utilisation de nanomatériaux pour concevoir une électrochimie directe sur des protéines membranaires.
- Identification de marqueurs spectroscopiques de maladies dans des tissus et des liquides biologiques.
Chemoinformatique
- Développement de méthodes et d’outils d’intelligence artificielle pour la conception de nouvelles structures moléculaires et la modélisation de leurs voies de synthèse.
- Approche de la cartographie moléculaire pour l’analyse et la visualisation de données chimiques (ultra)volumineuses. Développement des cartes topographiques génératives (Generative Topography Mapping – GTM).
Chimie des systèmes
Concevoir et comprendre des systèmes où les molécules n'agissent pas de façon isolée mais de concert, menant à des comportements complexes et à des propriétés émergentes : études de réseaux réactionnels et de compartiments, développement de robotique pour l'analyse automatisée de systèmes.
Modélisation moléculaire
Simulations de systèmes chimiques complexes en solution afin d'obtenir des vues nanoscopiques de leurs structures et de leurs environnements. Ces études permettent de mieux comprendre ces systèmes dynamiques, en particulier dans le contexte de la reconnaissance moléculaire, du transport, de l'organisation et de l'assemblage supramoléculaires.
Événements et travaux d'envergure
- C. Gosset-Erard, M. Didierjean, J. Pansanel, A. Lechner, P. Wolff, Lauriane Kuhn, F. Aubriet, E. Leize-Wagner, P. Chaimbault, Y. François, "Nucleos’ID: A New Search Engine Enabling the Untargeted Identification of RNA Post-transcriptional Modifications from Tandem Mass Spectrometry Analyses of Nucleosides", Analytical Chemistry, 51 (2), 1608-1617, 2023.
- P. Mobian, D.-J. Pham, A. Chaumont, L. Barloy, G. Khalil, N. Kyritsakas, "Circular heterochiral titanium-based self-assembled architectures", J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 14067-14078.
- I. V. Khariushin, A. S. Ovsyannikov, S. A. Baudron, J. S. Ward, A. Kiesilä, K. Rissanen, E. Kalenius, K. A. Kovalenko, V. P. Fedin, S. E. Solovieva, I. S. Antipin, V. Bulach, S. Ferlay, "Selective gas adsorption by calixarene-based porous octahedral M32 coordination cages", Chem. Commun., 2022, 58, 13628-13631.
- R. Maia, A. Fluck, C. Maxim, B. Louis, S. A. Baudron, "Enantiopure natural deep eutectic solvents for metal-organic framework chiral induction", Green Chem., 2023, 25, 9103-9108
- L. Yan, W. Zheng, E. Muller, P. Carl, T. Hermans, G. Monreal Santiago, "Timed formation and aging of complex coacervates using a volatile salt", ChemRxiv, 2024, DOI: 10.26434/chemrxiv-2024-2k85w
- A. Tropsha, O. Isaev, Al. Varnek, G.Schneider, A. Cherkasov, "Integrating QSAR modelling and deep learning in drug discovery: the emergence of deep QSAR" Nature Review Drug Discovery, 2023, DOI: 10.1038/s41573-023-00832-0
- Y. El Khoury, A. Schirer, A., C. Patte-Mensah, C., Klein, L., Meyer, L., M., Rataj-Baniowska, S., Bernad, D., Moss, S. Lecomte, A.G. Mensah-Nyagan, P. Hellwig, "Raman Imaging Reveals Accumulation of Hemoproteins in Plaques from Alzheimer's Diseased Tissues", ACS Chem Neurosci., 2021, 12(15):2940-2945.
- A. Grauel, J. Kägi, T. Rasmussen, I. Makarchuk, S. Oppermann, A. Moumbock, D. Wohlwend, R, Müller, F. Melin, S. Günther, P, Hellwig, B. Böttcher, and T. Friedrich, "Structure of Escherichia coli cytochrome bd-II type oxidase with bound aurachin D", Nat. Commun., 2021, 12:6498.