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L'objectif premier de notre programme de recherche est l'étude de la conformation et de l'orientation de macromolécules naturelles et synthétiques par spectroscopie infrarouge et Raman. Ces travaux visent à déterminer les relations étroites qui existent entre la structure des macromolécules et leurs fonctions ou leurs propriétés. La spectroscopie de vibration est particulièrement appropriée pour de tes études puisque chaque bande des spectres peut être utilisée comme une sonde intrinsèque d'une région particulière de la molécule étudiée. De plus, l'orientation des molécules dans des systèmes organisés tels que des films monomoléculaires et les polymères orientés peut être déterminée facilement par des mesures en lumière polarisée. Les projets en cours se regroupent sous deux thèmes principaux : les macromolécules naturelles d'origine biologique et végétale et l'orientation des polymères.
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Au niveau des macromolécules naturelles, nous nous intéressons aux protéines et aux membranes biologiques. Afin de mieux comprendre le fonctionnement des membranes, nous étudions les interactions qui existent entre les protéines et les lipides dans des systèmes membranaires modèles composés de vésicules ou de films orientés de phospholipides et de petites protéines ou peptides à action membranaire. Une partie importante de ces travaux est réalisée à l'aide de films monomoléculaires transférés sur des substrats solides (films Langmuir-Blodgett) ou étudiés in situ à l'interface air-eau en utilisant la spectroscopie de réflexion avec modulation de polarisation (PM-IRRAS). Nous étudions aussi la conformation des protéines et des polypeptides par spectroscopie infrarouge à deux dimensions (IR-2D) et à l'interface air-eau.
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Plusieurs propriétés des polymères sont étroitement liées à l'orientation moléculaire dans ces matériaux. La spectroscopie de vibration est particulièrement utile pour étudier l'orientation des polymères car elle permet de déterminer à l'échelle moléculaire l'orientation des différentes composantes de systèmes complexes comme les mélanges polymères, les copolymères et les polymères semi-cristallins. En plus de détermination de l'orientation moléculaire par des mesures statiques du dichroïsme linéaire infrarouge statiques, l'utilisation de la modulation de polarisation (PM-IRLD) permet suivre la dynamique d'orientation suite à une déformation mécanique irréversible ou la photoisomérisation dans le cas des polymères contenant des groupements azobenzène. Ces travaux sont réalisés par spectroscopie PM-IRLD et 2D-IR en utilisant des spectromètres FTIR à balyage continue ou «step-scan».
Description des projets de recherche subventionnés
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