Juin 1999 - n°39
Le Génie Analytique au CNAM
Spécificité de la Chaire des Méthodes Physico-Chimiques d'Analyse
La recherche, l'enseignement et la prestation analytique constituent les trois axes directeurs de la Chaire des Méthodes Physico-Chimiques d'Analyse du CNAM.
Au coeur de ses missions s'impose le Génie Analytique, à savoir plus précisément : l'optimisation des processus d'analyse et leur simulation par informatique, l'enseignement classique et à distance assisté par ordinateur ainsi que la réalisation de prestations de service en matière d'analyses physico-chimiques...
Le génie analytique, fort d'un développement spectaculaire...
Le laboratoire de Génie Analytique du CNAM trouve ses origines dans les années 1966-67 sous l'entité de recherche intitulée "Méthode Physiques d'Analyse".
C'est en 1981 que voit le jour la Chaire des Méthodes Physico-Chimiques d'Analyse (MPCA) et qu'est officialisée, sous la direction du Pr Claude Genty, la notion de Génie Analytique.
"Le Génie Analytique peut être défini comme la maîtrise de tous les aspects d'un processus analytique, depuis l'échantillonnage jusqu'au retour d'expérience en passant par le choix de la technique analytique, l'optimisation des paramètres, l'exploitation des résultats, l'assurance qualité, le traitement des déchets analytiques...", nous explique M. Genty. "Suscitant depuis plusieurs années un intérêt toujours plus vif, il est déjà largement représenté dans le secteur de la chimie ; mais, ce sont les sciences de la vie (biochimie, techniques pharmaceutiques, biologie...) qui sont aujourd'hui les éléments moteurs de son développement..."
Un essor conforté par un avenir encore plus prometteur, avec l'émergence de nouveaux secteurs tels que l'analyse liée à la protection de l'environnement...
Au coeur de l'expertise du Laboratoire : l'optimisation et la simulation des processus d'analyse...
Depuis sa création, la Chaire MPCA du CNAM se positionne parmi les laboratoires leaders en terme d'optimisation des paramètres des processus analytiques.
Deux méthodes d'analyse ont, tout particulièrement été au centre des recherches : l'absorption atomique et, surtout, la chromatographie en phase gazeuse...
"La technique à laquelle nous nous sommes intéressés -technique du diagramme à fenêtre- trouve sa pleine application dans les méthodes séparatives. Elle permet de réaliser une approche de l'optimisation de la résolution et du temps d'analyse et constitue, de fait, un outil très efficace pour trouver des conditions opératoires satisfaisantes...", souligne M. Fougnion, auteur de nombreuses publications du CNAM sur le sujet.
Lors de couplage de colonnes, cinq paramètres, en particulier, ont été étudiés pour la CPG : la température de chaque colonne, le débit, la longueur totale de colonne et la fraction de longueur de la colonne de tête.
Un programme informatique permet, à partir d'un nombre réduit de données expérimentales, de prévoir la valeur à donner à chaque paramètre pour réaliser une séparation optimale ; et, l'analyste n'a plus qu'à choisir, en fonction de ses objectifs, les conditions expérimentales les mieux adaptées à la résolution de son problème....
Enseignement Assisté par Ordinateur et Enseignement A Distance : une réponse aux besoins des entreprises...
Le Génie Analytique et les Méthodes Physico-Chimiques d'Analyse, aujourd'hui au coeur de nombreuses activités industrielles, s'imposent au CNAM dans le cadre d'un programme complet de formations diplômantes, depuis le niveau A (niveau Bac) jusqu'au niveau C (niveau Ingénieur).
Ce sont au total près de 400 élèves qui, chaque année, suivent ces enseignements selon différents cursus :
- Enseignement classique hors temps ouvrables (HTO), c'est-à-dire en cours du soir,
- Enseignement à distance (EAD).
Particulièrement novateur, cet enseignement se base sur l'utilisation de didacticiels, conçus et réalisés par la Chaire MPCA. Parmi les sujets développés, plusieurs thématiques essentielles telles que : CLHP, l'étalonnage, la CPG, la fluorescence X...
Disposant ainsi de toutes les possibilités d'interactivité de l'ordinateur (simulation et animation), le travail réalisé à partir des didacticiels se structure en trois parties : le tutoriel (apprentissage de la technique), les exercices d'application et l'autoévaluation finale.
Pionnier sur le sujet, le Pr Genty s'intéresse depuis plus de 10 ans au développement de ce type d'enseignement. Fruit de ses investigations, l'Enseignement Assisté par Ordinateur est aujourd'hui appliqué à la formation classique, mais également à l'Enseignement A Distance. Deux unités de valeurs peuvent en effet, depuis 1998, être suivies à distance : Analyse Organique et Analyse Minérale (niveau B : Bac+2 / Bac+4).
Un contact permanent avec les enseignants (mél, forums Internet, fax, permanence téléphonique) et la correction des devoirs proposés permettent de concilier à la fois souplesse et efficacité.
A noter, par ailleurs, qu'en matière d'enseignement, la Chaire MPCA du CNAM anime chaque année 3 à 4 stages de formation sous l'égide du CACEMI (Institut de formation du CNAM). Au programme : CPG, IR, CLHP, analyse de surface... et, en projet actuellement l'extension de ces cours sous le concept de l'auto-formation à distance, assistée par ordinateur...
Le Service Commun d'Analyses s'ouvre aux entreprises...
Au coeur de la Chaire MPCA du CNAM, a également été initiée, il y a près de 10 ans, une activité de prestations analytiques pour le compte de sociétés privées et d'autres laboratoires publics.
Aujourd'hui restructuré autour de récents investissements matériels, ce service connaît une nouvelle dynamique. GC, GC/MS, HPLC, IRTF, UV Visible, absorption atomique, électrophorèse capillaire, fluorescence X... sont autant de techniques mises à la disposition de chacun, au même titre que la spectrométrie RMN 400 MHz dont est responsable Melle Dallery.
"La RMN, particulièrement intéressante pour l'élucidation de la structure de composés organiques complexes, demeure néanmoins une méthode onéreuse et requiert un personnel hautement spécialisé pour son exploitation", nous explique Melle Dallery. "C'est dans l'optique de faciliter la diffusion de cette technique auprès de toute entreprise, et notamment des PMI, que le CNAM a décidé d'élargir l'accès de son laboratoire RMN, à des conditions particulièrement avantageuses..."
Le service proposé s'étend de la simple réalisation de mesures RMN, à une ou deux dimensions, jusqu'à l'interprétation des spectres et la formation à leur interprétation. Des prestations qui s'appliquent tout particulièrement aux molécules à 20 carbones et plus telles que les précurseurs de médicaments, les stéroïdes, les alcaloïdes,... et qui bénéficient d'une confidentialité totale dans le cadre de contrats personnalisés, du plus ponctuel à la convention annuelle...
Adaptés aux besoins spécifiques des entreprises, les services analytiques et, notamment les prestations RMN, sont aujourd'hui au coeur des objectifs de développement du CNAM.
En terme d'enseignement également, la Chaire Méthodes Physico-Chimiques d'Analyse bouillonne toujours de nouveaux projets ; une nouvelle Unité de Valeur pourrait en effet être proposée dès l'année prochaine sur le thème de l'Environnement et des techniques d'analyse associées, tandis que le concept de l'EAD est actuellement à l'étude sur l'ensemble du cycle d'enseignement "Génie Analytique", y compris dans le cadre de la préparation des travaux pratiques...
De nouveaux didacticiels devront, à ce titre, être développés et de nouvelles collaborations nationales initiées. Rappelons qu'aujourd'hui, en complément de ses propres didacticiels, la Chaire MPCA du CNAM utilise déjà d'autres logiciels réalisés, entre autres, par les Universités de Nice Sophia-Antipolis et Claude Bernard-Lyon.
Les didacticiels, conçus par l'équipe du Pr Genty, viennent par ailleurs d'être adaptés et traduits en Espagnol, dans le cadre du programme ALFA (Amérique Latine Formation Académique). D'autres coopérations internationales de ce type sont aujourd'hui envisagées tandis que les premiers didacticiels français et espagnols sont d'ores et déjà commercialisés à grande échelle...
S.DENIS