Cécilia Bottecchia. Crédit :Angeline Swinkels
doctorat La candidate Cecilia Bottecchia a été l'une des premières à réussir à convertir les acides aminés, qui peut être utilisé pour les médicaments, à l'aide de la lumière visible. C'est plus durable que les méthodes conventionnelles, dans lequel la conversion est alimentée par le chauffage. Elle a utilisé des photocatalyseurs pour capturer la lumière et diriger l'énergie vers les réactions chimiques souhaitées. Bottecchia a obtenu son doctorat. avec distinction le 20 février.
L'idée d'utiliser la lumière pour conduire des réactions chimiques n'est pas nouvelle. Mais pour les biomolécules, tels que les acides aminés, ce n'était pas très approprié car la plupart des biomolécules n'absorbent que la lumière UV. Théoriquement, La lumière UV pourrait être utilisée, mais les lampes UV sont malsaines pour les gens et sont si énergétiques qu'elles décomposent les molécules. Une méthode qui fonctionne avec la lumière visible est donc très souhaitable.
Bottecchia a pu s'en rendre compte, non seulement en concevant les bonnes molécules photocatalytiques, mais aussi les réacteurs correspondants. Une exigence importante était que la lumière puisse facilement atteindre les acides aminés. Elle a donc utilisé des microréacteurs, avec très mince, canaux de réaction transparents, ce qui assure une admission optimale de la lumière dans tout le mélange.
La méthode qu'elle a réalisée est extrêmement rapide. Dans la méthode conventionnelle, les acides aminés sont fortement dilués dans un réacteur chauffé, et réagissent relativement lentement. Dans la méthode de Bottecchia, avec le microréacteur, les acides aminés circulent dans le réacteur sous forme concentrée et réagissent rapidement, en quelques secondes. Le chauffage n'est pas nécessaire, ce qui économise beaucoup d'énergie. La lumière est nécessaire, et qui peut être n'importe quel type de lumière visible, le chercheur a montré. La lumière du soleil est une option, mais aussi la lumière LED convient. La nouvelle méthode a également un rendement plus élevé que l'ancienne :un pourcentage plus élevé d'acides aminés est converti en le produit souhaité.
Autre plus :les biomolécules se dégradent souvent à des températures plus élevées. Ainsi, une méthode qui fonctionne à température ambiante est meilleure qu'une méthode qui fonctionne avec le chauffage. Avec sa nouvelle méthode basée sur la lumière, le chercheur italien a pu exécuter certaines réactions chimiques, ce qui jusqu'à présent n'était pas possible car les biomolécules en question étaient dégradées prématurément par chauffage.
Aussi remarquable est le fait que Bottecchia pendant sa recherche doctorale a travaillé sur un système automatisé pour l'analyse Stern-Volmer, qui est un test de laboratoire qui prend du temps et qui doit être effectué fréquemment. La machine qui en est issue permet désormais aux chercheurs d'économiser beaucoup de temps et d'efforts.
Le titre du doctorat. la thèse est la modification photocatalytique de molécules bioactives dans des microréacteurs à flux continu. Le promoteur de Bottecchia est le Dr Timothy Noël du groupe Micro Flow Chemistry and Synthetic Methodology.