La diffraction atypique et extrême au ЯECIPROCS (07-2018)

Le Réseau des Chercheurs et ITA Professionnels de la Cristallographie Structurale (ЯECIPROCS) a organisé une Action Nationale de Formation (CNRS) : « ЯECIPROCS - Diffraction sous conditions extrêmes ou atypiques/Traitement et outils avancés », qui s'est déroulée à la Vieille Perrotine du CAES-CNRS à Saint-Pierre d'Oléron du 4 au 8 juin 2018, presque en même temps que l'école de la biologie structurale intégrative RENAFOBIS (1-8 juin 2018).

Environ 30 personnes ont suivi l’ANF ЯECIPROCS 2018. Le programme de la formation a été perturbé dès le premier jour ; le planning des présentations a dû être modifié pour pallier l’absence du représentant de la Cambridge Structural Database. La première présentation fut donc celle de Céline Mariette (Rennes, ancienne lauréate du prix de thèse de l’AFC) dédiée à la diffraction sous irradiation laser. La double irradiation des échantillons sous un faisceau de rayons X et LASER permet d’aborder les mécanismes de photo excitation allant de la photo chimie à la physique hors équilibre. En filigrane les différents aspects de la diffraction résolue en temps ont été discutés. S’en est suivi un temps d’échange avec Nathalie Vialette sur les bases de données disponibles via l’Institut de l’Information Scientifique et Technique (INIST) du CNRS et nos besoins d’accès à de nouvelles bases cristallographiques, notamment PDF2/PDF4. Benoît Baptiste (Paris) et Olivier Pérez (Caen) nous ont ouvert les yeux sur l’intérêt de déposer nos structures sur la Crystallography Open Database (COD) et Pierre-Emmanuel Petit (Nantes) nous a rappelé les dernières réglementations sur les autorisation/déclaration en radioprotection. Enfin Olivier Leynaud (Grenoble) nous a présenté différents dispositifs pour refroidir à des températures extrêmement basses des échantillons cristallisés.

Le lendemain Andreas Förster, (Dectris, un des sponsors de cette ANF) a différencié les caractéristiques techniques entre les détecteurs hybrides Pilatus et Eiger. Puis Thierry Prangé (Paris) a présenté la cristallographie sous atmosphères « contrôlées. Il a introduit différents dispositifs expérimentaux, souvent « faits maison », afin d’induire dans des cristaux de protéines une pression de gaz afin d’emprisonner des molécules gazeuses dans des cavités de protéines. La résolution structurale des cristaux ayant subi ce traitement permet de révéler par exemple le trafic de l’oxygène dans certaines enzymes. Jean-Noël Chotard (Amiens) a ensuite discuté les modes opératoires permettant de suivre par diffraction des RX les cycles de « charge – décharge » de matériaux pour batterie ; là encore ces suivis operando ont nécessité la conception de dispositif ad hoc : des cellules electrochimiques.

Jeudi matin, Philippe Boullay (Caen) nous a montré que des cristaux infiniment petits (quelques dizaines de nanomètres) pouvaient être utilisés pour obtenir une structure précise en utilisant la diffraction des électrons dans un microscope électronique à transmission utilisé à la façon d’un diffractomètre RX pour monocristaux ; le traitement des données nécessite l’utilisation de la théorie dynamique de la diffraction. Cette technique est devenue plus accessible.

L’après-midi du jeudi a repris par l’intervention de Gaston Garbarino (Grenoble) dédiée à l’étude du comportement de cristaux sous hautes pressions à l’aide de cellules à enclume diamant et du faisceau synchrotron. Arie van der Lee (Montpellier) et Michel Giorgi (Marseille), après nous avoir présenté la méthode de Hirshfeld et la cristallographie quantique, nous ont fait travailler sur 2 logiciels pour déterminer les surfaces et faire des affinements de Hirshfeld.

Vendredi matin Emmanuel Veron (Orléans) nous a présenté quelques dispositifs de chauffage à hautes température dans lesquels il irradiait ses échantillons pour des expériences de diffraction X. Pour conclure la formation, nous avons visionné la présentation de la Cambridge Structural Database. Cette formation, qui a balayé entre autre les différents aspects de la diffraction d’échantillons sous conditions extrêmes, laser, pression, basses et hautes températures, a été aussi un moment d’échanges importants pour les membres du réseau : rappeler les possibilités d’accès au synchrotron Soleil, envisager les futurs thèmes, date et lieu de formation du réseau.

Magali Allain (MOLTECH-Anjou, Angers)

Les sponsors de cette ANF : Betsa, Bruker, CNRS, Dectris, Malvern Panalytical, Milexia.