Le professeur Gert Desmet de la VUB a reçu le prestigieux Tswett-Nernst Award. Cette distinction internationale, qui honore l'ensemble d'une carrière, reconnaît ses contributions exceptionnelles à la chromatographie liquide, une technique de séparation essentielle pour des applications telles que la détection de pesticides, de PFAS et de biomarqueurs médicaux. Cette réussite est d'autant plus remarquable que Desmet n'est pas un chimiste analytique de formation.
La chromatographie, une technique vieille de plus d'un siècle, permet de séparer des mélanges chimiques complexes en leurs composants individuels. Un liquide ou un gaz pousse un échantillon à travers un milieu stationnaire (comme une colonne remplie de grains). Les molécules, ayant des affinités différentes pour ce milieu, voyagent à des vitesses variables, permettant ainsi de détecter les substances séparément. En tant qu'ingénieur civil en génie des procédés chimiques, Desmet a rencontré un problème pratique lors de son doctorat. Pour le résoudre, il a dû élargir ses recherches au-delà de son propre domaine, le menant à la chromatographie liquide.
"Ce domaine s'est avéré si fascinant et encore si peu exploré que j'ai entièrement déplacé mon attention vers celui-ci", explique le prof. Desmet. "En venant de l'extérieur du domaine, j'ai souvent pu avoir un impact significatif grâce à une perspective originale."
Cette approche originale s'est rapidement manifestée dans ses travaux sur la chromatographie sans pression. Alors que l'industrie utilise des pressions extrêmement élevées, jusqu'à 1500 bars, pour faire passer des liquides à travers des particules microscopiques, Desmet a prouvé, théoriquement et expérimentalement, qu'il était possible de le faire sans cette pression. "L'idée de faire de la chromatographie sans pression a vraiment fait mon nom dans le domaine. Il n'a pas toujours été facile de s'imposer en tant qu'outsider, mais tout s'est bien terminé."
L'une de ses percées les plus connues est la réinvention de la colonne de chromatographie. Au lieu de remplir un tube avec un emballage désordonné de particules lâches, Desmet et son équipe ont conçu des puces en silicium sur lesquelles un réseau bien ordonné de micro-colonnes est créé par des techniques de lithographie et de gravure.
"L'art en chromatographie est de maintenir les groupes de mêmes molécules aussi proches que possible", explique Desmet. "Avec la technique de gravure, nous pouvons fabriquer cette structure de manière parfaitement ordonnée."
Cette invention a jeté les bases de PharmaFluidics, une spin-off à succès de la VUB qui a ensuite été acquise par le leader du marché international Thermo Fisher Scientific. Alors que les colonnes mesuraient 5 micromètres à la création, après une génération de 2,5 micromètres, la prochaine étape de 1,25 micromètre est désormais prête.
La demande sociétale et industrielle de techniques de séparation plus rapides et plus précises est énorme. Pensez à l'identification de biomarqueurs pour le dépistage du cancer ou à l'analyse d'échantillons humains complexes contenant des milliers de protéines différentes.
Pour résoudre ces énigmes complexes encore plus rapidement, Desmet se tourne désormais vers un nouveau domaine : l'intelligence artificielle. En collaboration avec les experts en IA de la VUB, Ann Nowé et Pieter Libin, il travaille à l'intégration de l'IA dans la chromatographie.
"Choisir les bonnes conditions chromatographiques est un problème très complexe pour lequel l'industrie dépense des sommes considérables", explique Desmet. "Si l'on reçoit un échantillon et que l'on trouve la bonne combinaison de paramètres pour séparer les molécules en deux semaines, on a bien travaillé. Mais cela signifie deux semaines de travail avec plusieurs analystes et appareils. L'IA peut nous aider à accélérer considérablement ce processus."
Malgré sa carrière de plusieurs décennies et le nouveau prix pour l'ensemble de sa carrière, la curiosité du chercheur reste intacte. "C'est toujours formidable de voir à quel point les pics qui passent au détecteur peuvent être nets. Le fait que des molécules du même type puissent rester si proches les unes des autres tout en circulant dans un système reste fascinant."
