Les sciences de la vie dans l'analyse thermique
Un focus sur les instruments de mesure des propriétés thermiques : DSC, TGA et STA
Dans le monde des sciences de la vie, la précision et la fiabilité ne sont pas seulement souhaitables, elles sont absolument nécessaires.
C’est exactement ce qu’offre l’analyse thermique – un moyen de comprendre les propriétés des matériaux et des substances avec une précision essentielle pour le développement de produits pharmaceutiques, de la biotechnologie et des domaines connexes.
Trois méthodes en particulier sont mises en avant :
Calorimétrie différentielle à balayage (DSC)
La DSC est une technique qui mesure et analyse la chaleur absorbée ou émise par un échantillon.
Dans le domaine des sciences de la vie, cette méthode permet de comprendre le repliement et la dénaturation des protéines, les transitions de phase des membranes lipidiques et la stabilité des médicaments.
La capacité à identifier les événements thermiques tels que les transitions de fusion et de verre est inestimable pour la caractérisation des biomolécules et de leurs interactions.
Analyse thermogravimétrique (TGA)
La TGA mesure la variation de masse d’un échantillon en fonction du temps, sous une augmentation contrôlée de la température.
Cette méthode est particulièrement utile pour déterminer la perte au séchage – un paramètre critique dans le contrôle de la qualité de nombreux produits.
La perte par déshydratation donne une indication sur la teneur en humidité et la présence de composants volatils dans un échantillon, ce qui peut être crucial pour la formulation et le stockage des produits pharmaceutiques.
Analyse thermique simultanée (STA)
STA combine DSC et TGA en un seul processus d’analyse.
Cette mesure simultanée des variations de chaleur et de masse offre un aperçu complet du comportement des matériaux sous contrainte thermique.
Pour les scientifiques des sciences de la vie, cela signifie un gain de temps et une amélioration de la qualité des données, car les deux propriétés sont mesurées simultanément.
Application et importance de l’analyse thermique dans les sciences de la vie
- Pliage des protéines: l’analyse thermique aide à étudier le pliage et la dénaturation des protéines.
Ceci est essentiel pour comprendre leur fonction et leur stabilité.
- Études des membranes lipidiques: l’étude des transitions de phase dans les membranes lipidiques et de leurs interactions avec des protéines ou des médicaments peut être réalisée par analyse thermique.
- Développement de médicaments: en déterminant les points de fusion et les comportements de cristallisation des médicaments, les scientifiques peuvent optimiser leur stabilité et leur solubilité.
- Polymorphie: l’analyse thermique peut être utilisée pour identifier différentes formes cristallines d’une molécule, ce qui est très important dans l’industrie pharmaceutique.
- Cinétique enzymatique: l’activité des enzymes peut dépendre de la température.
L’analyse thermique permet de déterminer les conditions optimales pour les réactions enzymatiques.
- Études de liaison: l’analyse thermique peut fournir des informations sur les énergies et les affinités de liaison entre les molécules, ce qui est important pour le développement de médicaments.
- Test de matériaux: en médecine régénérative et en ingénierie tissulaire, les matériaux pour les implants et les scaffolds peuvent être testés par analyse thermique.
- Contrôle qualité: dans l’industrie pharmaceutique, l’analyse thermique est utilisée pour le contrôle qualité afin de garantir la cohérence et la qualité des produits.
- Étude des biomatériaux: l’étude des propriétés thermiques des biomatériaux, tels que les hydrogels et les biopolymères, est essentielle pour leur utilisation en médecine et en biotechnologie.
- Stabilité thermique: la détermination de la stabilité thermique des biomolécules, en particulier dans la biotechnologie, est essentielle pour le stockage et la formulation.
