Le laboratoire Biomarqueurs

Thématiques et organisation du laboratoire Biomarqueurs

Le laboratoire présente une expertise forte en matière de développement d’outils d’échantillonnage passif. Cette thématique se poursuit actuellement essentiellement sur des volets en lien avec l’écotoxicologie, afin de mettre en relation exposition in situ et effets biologiques observés sur les organismes aquatiques (végétaux, poissons, crevettes). Des applications dans le cadre de la surveillance DCE ou le suivi de tendance (suite à un plan de gestion/restauration des milieux, par exemple) sont également en cours.

En parallèle il s’agira de s’approprier la problématique des biomarqueurs d’exposition. Au niveau de cette thématique, il est attendu le développement de nouveaux descripteurs d’effets et d’impacts biologiques plus spécifiques aux différents types de stress, avec une réponse plus précoce, par rapport aux descripteurs globaux classiques (croissance, respiration, photosynthèse). Il est envisagé grâce aux approches métabolomiques d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes physiologiques au sein des organismes, suite à un stress toxique éventuellement modulé par des paramètres abiotiques tels que la température puis, plus spécifiquement pour les végétaux aquatiques, la lumière ou les nutriments.

Spécialité « Échantillonnage passif des pesticides dans les milieux aquatiques »

Aujourd'hui, la pratique utilisée en routine par les réseaux de surveillance des milieux aquatiques est l’échantillonnage ponctuel. Cette approche présente un défaut majeur de représentativité temporelle lorsqu’elle est réalisée avec une fréquence réduite (prélèvements d’eau mensuels par exemple). En effet, il s’agit d’une mesure instantanée qui ne prend pas en compte les variations réelles des concentrations de contaminants dans le temps et entraîne par exemple une surestimation du risque.

graphique

La solution la plus évidente consisterait à augmenter le nombre de prélèvements, toutefois on se heurte rapidement à un fort accroissement des coûts analytiques, ce qui est incompatible avec une surveillance à large échelle de la qualité des eaux.
Une autre approche a émergé depuis une quinzaine d'années et consiste à installer dans le milieu un dispositif piégeant les contaminants en continu. Cette technique d'échantillonnage dit passif offre actuellement le meilleur compromis puisqu’on aboutit à une mesure intégrée des polluants dans le temps (concentrations moyennes) avec des coûts et une logistique acceptables. Les travaux menés au sein du laboratoire de chimie des eaux depuis 2005 portent sur le développement des « Polar Organic Chemical Integrative Samplers » (POCIS).

La pertinence de ces dispositifs a été montrée afin de suivre en continu la contamination de divers cours d’eau (Charente, Leyre, Gave de Pau, Morcille-Ardières) par des pesticides. Les travaux de validation se poursuivent actuellement dans le cadre d’Aquaref, notamment avec des essais interlaboratoires. Par ailleurs, des perspectives sont attendues quant à l’application des POCIS pour mieux estimer l’exposition des organismes aquatiques et plus particulièrement l’impact des pesticides sur les biofilms de rivière.

système d'échantillonnage passif

Équipement du laboratoire de chimie des eaux

Étuves et balances

  • Étuves (Memmert ) et four à moufle (Nabertherm)
  • Balance de précision MS 204S (Mettler)
  • Balance PB 1501 (Mettler)

Préparation d’échantillons

  • Hottes aspirantes
  • Paillasses
  • Rampes de minéralisation (dosage phosphore total)
  • Centrifugeuse ST16 (Thermo)
  • Centrifugeuse gros volume (JOUAN)
  • Station eau MQ Neptune (France Eau)
  • Tamiseuse AS200 (Retsch)
  • Unité de distillation automatique B-324 (Buchi) pour l’azote Kjeldahl
  • Lyophilisateur Alpha 1/2-4 (CHRIST)
  • Évaporateur multiposte SpeedVac SPD121P (Thermo)
  • Système d’extraction solide-liquide sous pression ASE 200 (Dionex) pour les sédiments, boues et matrices biologiques
  • Incubateur HiSorb Agitator (Markes) 

Analyses physico-chimiques, dosage du carbone organique et des nutriments

  • Titreur pH et TAC easy plus (Mettler Toledo)
  • COT-mètre TOC-VWP (Shimadzu) équipé d'une oxydation au persulfate
  • Spectrophotomètre UV-visible 1800 (Shimadzu)
  • Système de chromatographie ionique Compact 881 avec passeur d'échantillons/dilution automatisée 858 et détecteur conductimétrique (Metrohm)

Analyses bio-organiques

  • lecteurs microplaques, multiskan (Thermofisher) et Synergy HT (Bioteck)

Dosage des pesticides organiques

  • Chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse en tandem TSQ Quantum GC - GC-MS/MS (Thermo).
  • Chromatographie liquide haute performance UltiMate 3000 (Thermo) couplée à un spectromètre de masse en tandem API 2000 (AB Sciex).
  • Chromatographie Liquide Ultra Performance ACQUITY H-Class (Waters) couplée à spectromètre de masse à temps de vol Xevo G2-S ToF (Waters)

Dosage des Composés organiques volatils (COV)

  • Module de désorption thermique TD100-xr Advanced, passeur d'échantillons intégré, (Markes) couplé au GC-MS/MS (Thermo).

 

Hygiène & Sécurité et équipements divers

  • Armoire stockage acides, bases et solvants à charbon actif CAPTAIR
  • Douches et rince œil
  • Réfrigérateurs de sécurité stockage produits chimiques et échantillons
  • Congélateurs de sécurité stockage produits chimiques, solutions étalons
  • Eau déminéralisée (purification par cartouche de résine), nombreux points d’arrivée dans les différentes pièces.
  • Générateur d'azote (AirFlux)
  • Compresseur d'air (AirFlux)
  • Local extérieur pour bouteilles de gaz : Azote, Argon et Hélium 6.0
  • Local extérieur pour stockages solvants, acides, bases
  • Local extérieur pour stockage déchets avant recyclage