Jean-Nicolas DUMEZChimie et interdisciplinarité, synthèse, analyse, modélisation (CEISAM)

Projet DINAMIX

Real-time diffusion NMR analysis of mixtures

• Parcours et recherches

Les travaux de Jean-Nicolas Dumez portent sur le développement de nouvelles méthodes de spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN), pour l’analyse d’échantillons chimiques. Ces travaux se situent à l’interface entre la physique et la chimie, et visent notamment à accélérer et rendre plus sensible l’analyse de mélanges de molécules en solution, tels que des biofluides ou des réactions chimiques. Ces développements passent par la description et l’utilisation de la dynamique des spins nucléaires associés à chaque atome, véritables espions moléculaires qui permettent de sonder la matière.

Après des études à l’Ecole normale supérieure de Lyon, Jean-Nicolas Dumez a mené ses travaux de doctorat au Centre de RMN à très hauts champs à Lyon. Il a ensuite travaillé à l’Institut Weizmann, en Israël, puis à l’université de Southampton, au Royaume Uni, pendant deux séjours post-doctoraux. Pendant ce parcours, il s’est familiarisé avec différente facettes de résonance magnétique, et de ses applications à l’étude des matériaux et pour l’imagerie médicale. En 2014, il a intégré le CNRS, à l’Institut de Chimie des Substances Naturelles, au sein de l’Université Paris Saclay. En 2018, il a rejoint le laboratoire Chimie et interdisciplinarité, synthèse, analyse, modélisation (CEISAM, CNRS/Université de Nantes), à Nantes, où il poursuit ses travaux en spectroscopie RMN, pour des applications en chimie analytique et moléculaire.  

• Projet DINAMIX : Real-time diffusion NMR analysis of mixtures

Les échantillons chimiques sont la plupart du temps des mélanges, et la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) est une méthode particulièrement adaptée pour analyser ces mélanges. Alors qu’une vaste panoplie d’outils existe pour caractériser en détail la composition d’échantillons à l’équilibre, l’analyse d’échantillons qui évoluent dans le temps reste plus difficile. La RMN diffusionnelle permet de séparer l’information chimique sur les molécules présentes dans un mélange, sans étape préalable de purification. Mais elle nécessite, sous sa forme conventionnelle, des durées d’expériences de plusieurs minutes, qui constituent un obstacle pour le suivi de réactions chimiques notamment.

Le projet DINAMIX a pour objectif de permettre une description plus complète des mélanges de molécules qui évoluent dans le temps. Cela permettrait d’améliorer notre compréhension du mécanisme de réactions chimiques, ou de guider des processus de synthèse automatisés. Cela permettrait aussi, en combinaison avec des méthodes d’hyperpolarisation qui repoussent les limites de détection en RMN, d’étudier des échantillons moins concentrés, pour des applications à l’étude du métabolisme et à la détection de fraudes.

Pour atteindre ces objectifs, nous développons de nouvelles méthodes d’analyses, basée sur la RMN diffusionnelle, et qui exploitent une approche de parallélisation spatiale inspiré de l’imagerie par résonance magnétique.

En savoir plus

• Site du projet Dinamix
• Site le CNRS et l'ERC