Particules de carbonate de calciumDe l'encapsulation de protéines au monitoring de la masses de coccolithes

Les particules de carbonate de calcium sont actuellement extrêmement utilisées à la fois dans le domaine médical mais aussi industriel (papier, ciment...).  Nous avons entrepris une activité de recherche sur la synthèse de ces particules afin d'en contrôler la porosité et  la taille.  Nous avons montré qu'il est possible d'encapsuler des protéines dans ces particules eu égard à leur porosité (Programme ANR - Calcomed).

  L'utilisation des grands instruments (ESRF)  a été essentielle pour mener à bien des travaux de diffusion centrale mais aussi d'imagerie en rayons X cohérents afin de caractériser à la fois la porosité mais aussi le mécanisme de croissance.  Nous revisitons actuellement par le biais d'expériences de CDI (Coherent Diffraction Imaging ) le mécanisme de murissement d'OStwald. 

                               
Mise en évidence par imagerie par diffraction cohérente de la porosité d'une particule de CaCO3 obtenue par précipitation à l'aide d'un agent structurant. ID10 ESRF

Par ailleurs  dans le cadre du programme ANR CGS-µlab , nous avons suivi la cristallisation de ces particules dans des systèmes microfulidiques.
Diffraction par des particules de CaCO3 au sein d'un canal microfluidique : ID02 ESRF, ANR CGS-µlab

Nous venons également en collaboration avce le Cérège (Aix) et la station de Roscoff d'imager par CDI , des coccosphères. Ces objets magnifiques sont au centre des préoccupations majeures concernant l'acidification des océans.  Les coccosphères sont des squelettes de carbonate de calcium synthétisés par des algues. Elles sont de taille microscopique et sont extrêmement sensibles au pH des océans. Nous venons de montrer que l'on peut estimer la masse des coccolithes par CDI ce qui à terme permettra d'étudier l'influence de l'acidification des océans sur la dégradation des coccosphères.

                                                        

                               
CDI Reconstruction of a coccopshere of Gephyrocapsa oceanica together with the extraction of two segments of the image showing the coccoliths (yellow and orange colors). On the bottom pannel the view of the coccoliths after extraction from the coccospheres at 6 different viewing angles

Chercheur de l'IMMM porteur du sujet : A. Gibaud

  1. Lysozyme encapsulation into nanostructured CaCO3  microparticles using supercritical CO2  process and comparison with the normal route, L. N. Hassani, F. Hindré, T. Beuvier, B. Calvignac, N. Lautram, A. Gibaud and F. Boury, J. Mater Chem B, 1, 4011-4019, (2013)
  2. Small-angle X-ray scattering analysis of porous powders of CaCO3, E. Chavez, T. Beuvier, M. Fernandez Martınez, L. Hassani, B. Calvignac, F. Boury and A. Gibaud,   J. Applied Crystallography, 45, 881-889, (2012)
  3. Phase transformations in CaCO3 /iron oxide composite induced by thermal treatment and laser irradiation, T. Beuvier, J.F. Bardeau, B. Calvignac, G. Corbel, F. Hindré, J.M. Grenèche, F. Boury and A. Gibaud, J. of Raman Spectroscopy, 44(3):489-495, (2013). DOI:10.1002/jrs.4200
  4. Implementation of in situ SAXS/WAXS characterization into silicon/glass microreactors, T. Beuvier, EAC Panduro, P Kwaśniewski, S Marre, C Lecoutre, Y. Garrabos and A. Gibaud, Lab on a Chip 15 (9), 2002-2008, 2015
  5. Synthesis of hollow vaterite CaCO3 microspheres in supercritical carbon dioxide medium, T. Beuvier, B. Calvignac, G.J.-R. Delcroix, M.K. Tran, S. Kodjikian, N. Delorme, J.-F. Bardeau, A. Gibaud, F. Boury,Journal of Materials Chemistry21, 9757-9761(2011)

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