Actualités µL2-HRMS

Actualité du projet

En 2024, l’équipe de l’IRAP à Toulouse a rapporté la première détection de grands hydrocarbures polyaromatiques (PAH) d’origine interstellaire dans le grain C0083 de l’astéroïde Ryugu, grâce à la technique L2‑oToF‑MS‑AROMA (Sabbah et al., 2024, Actualités INSU). Les molécules identifiées, composées de 30 à 61 atomes de carbone, comprennent des espèces aromatiques condensées caractéristiques de la chimie de la suie. Ces grandes structures constituent de solides candidates pour expliquer les bandes d’émission aromatiques observées par le télescope spatial James Webb.

Bien que présents à l’état de traces, ces composés aromatiques offrent de nouvelles perspectives pour l’analyse des matériaux primitifs. Ce résultat souligne la nécessité de développer des instruments encore plus sensibles pour les futures missions de retour d’échantillons et l’étude des météorites. C’est précisément l’ambition du nouvel instrument μL2‑HRMS (spectrométrie de masse haute résolution assistée par désorption‑ionisation laser en deux étapes), actuellement en cours de développement dans le cadre du PEPR Origins (WP 2.3).

En 2026, l’IRAP a reçu 19 mg des précieux échantillons de l’astéroïde Bennu rapportés par la mission OSIRIS‑REx de la NASA — une allocation rare qui souligne la reconnaissance internationale de l’expertise de l’IRAP et de l’Université de Toulouse. Nous analysons actuellement ces grains grâce à la technique L2‑oToF‑MS AROMA, afin de caractériser la présence de grandes espèces aromatiques, notamment des hydrocarbures aromatiques polycycliques de grande taille et des fullerènes. Ces familles moléculaires constituent des traceurs essentiels pour reconstituer l’histoire du carbone dans l’Univers, depuis les étoiles en fin de vie jusqu’aux corps primitifs du Système solaire. (Communication UT).

Décembre 2025 : soutenance de thèse de Mathilde Bon (financée par U. Lille) a eu lieu, intitulée « Caractérisation moléculaire de microfossiles par spectrométrie de masse à l’échelle cellulaire ». Cette thèse a posé les bases de l’application de la désorption-ionisation laser appliquée aux microorganismes fossiles (exemple en photo ci-dessous). Un article a été soumis à Organic Geochemistry en mai 2026 et plusieurs présentations ont été faites en conférences (liens ci-dessous).

En 2024, un co-financement a été mis en place avec le CPER Wavetech@HdF, dans le cadre de son pilier 3 « Interaction ondes-matières appliquée à la transition écologique ». Le projet R201 associé (co-porté par C. Pirim au PhLAM) a pour objectif de pouvoir caractériser précisément la composition de surface d’échantillons naturels complexes de petites tailles d’intérêt environnemental (micro/nano-plastiques, additifs, polluants).

2025 a vu l’installation et la qualification du spectromètre Thermo Orbitrap^TM Eclipse au PhLAM, avec une résolution en masse de 1 million (m/Δm) qui permet d’attribuer de manière fiable les formules chimiques de molécules des mélanges complexes. Des extraits de matière organique soluble de roches terrestres et d’une météorite ont été analysés en infusion. Le spectromètre a été installé sur une table optique anti-vibrations dans la perspective du couplage avec les désorptions-ionisations laser et l’optimisation de la résolution spatiale de l’imagerie moléculaire en spectrométrie de masse.

Focus sur ce qu’il reste à faire

Installation source désorption-ionisation sur spectromètre de masse ultra-haute résolution, validations techniques, applications aux objets fossiles anciens, météorites et astéroïdes. Mise en ligne de l’outil de traitement de données Attributor.

Relation avec les autres projets ciblés

Deux collaborations avec les autres projets du PEPR Origins nous permettent d’obtenir des informations complémentaires sur les signatures moléculaires des objets qui sont (ou seront) caractérisés en désorption-ionisation laser dans notre projet. Premièrement, des expériences d’analyses AFMIR (Atomic Force Microscopy – InfraRed spectroscopy) ont été menées en mars 2024, en collaboration avec A. Dazzi et J. Mathurin (projet Astro-AFMIR du PEPR Origins ICP Orsay) afin de caractériser la signature spectroscopique de la matière organique des microfossiles à l’échelle nanométrique. Deuxièmement, des analyses en chromatographie gazeuse et GC-MS Orbitrap^TM couplées à des analyses en thermodésorption, pyrolyse et/ou thermochemolyse ont été conduites en 2026 avec les collègues impliqués dans l’Axe 4 du PEPR Origins au PIIM – Marseille : Grégoire Danger et Adeline Garcia.

Relation avec les entreprises

pas de relation avec les entreprises

Publications liées au projet

Application :

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Articles :

Hassan Sabbah, Ghylaine Quitté, Karine Demyk, Christine Joblin. First direct detection of large polycyclic aromatic hydrocarbons on asteroid (162173) Ryugu samples: An interstellar heritage. Natural Sciences, 2024, pp.e20240010. ⟨10.1002/ntls.20240010⟩. ⟨hal-04684653⟩

Conférences :

Francois-Regis Orthous-Daunay, Junko Isa, Laurène Flandinet, Véronique Vuitton, Shogo Tachibana, Hiroshi Naraoka. Aqueous alteration fingerprints in the molecular complexity of carbonaceous chondrites and Ryugu. 56th Lunar and Planetary Science Conference, Mar 2025, The Woodlands, United States. ⟨hal-05517134⟩

Chloé Arthozoul, Véronique Vuitton, Lydie Bonal, François-Régis Orthous-Daunay, Laurène Flandinet. Exploring the influence of chemical extraction on the complexity of the Soluble Organic Matter (SOM) in carbonaceous chondrites. Europlanet Science Congress 2024, Sep 2024, Berlin (Freie Universität), Germany. ⟨10.5194/epsc2024-29⟩. ⟨hal-05191743⟩

Mathilde Bon, Kevin Lepot, Yvain Carpentier, Fabrice Bray, Armelle Riboulleau, Nicolas Nuns, Christian Rolando, Cristian Focsa, Thijs R.A. Vandenbroucke. Investigating the molecular composition of Middle Ordovician and Upper Silurian microfossils using mass spectrometry at the microscale. GSA Connects 2024 Meeting in Anaheim, California, The Geological Society of America, Sep 2024, Anaheim, CA, France. ⟨10.1130/abs/2024AM-404561⟩. ⟨hal-05018164⟩

Mathilde Bon, Kevin Lepot, Yvain Carpentier, Armelle Riboulleau, Fabrice Bray, François Baudin, Maxime Bridoux, Ilwan Meignant, Nicolas Nuns, Cristian Focsa, Christian Rolando, Philippe Steemans, Thijs R. A. Vandenbroucke. Apport de la spectrométrie de masse à ultra-haute résolution pour la caractérisation moléculaire d’organismes fossiles unicellulaires. Colloque français en Planétologie et Exobiologie 2024, Jul 2024, Nantes, France. ⟨hal-05020365⟩

Mathilde Bon, Kevin Lepot, Yvain Carpentier, Fabrice Bray, Armelle Riboulleau, François Baudin, Nicolas Nuns, Ilwan Meignant, Maxime Bridoux, Christian Rolando, Cristian Focsa, Thijs R. A. Vandenbroucke. Ultra-high-resolution mass spectrometry applied to micropalaeontology. Conference on Mass Spectrometry and Proteomic Analysis (SMAP), Société Française de Spectrométrie de Masse; French Proteomics Society, Sep 2024, Lille, France. ⟨hal-05020400⟩

Francois-Regis Orthous-Daunay, Junko Isa, L. Flandinet, Véronique Vuitton. Aqueous alteration fingerprints in the molecular complexity of carbonaceous chondrites. 86th Annual Meeting of the Meteoritical Society, Jul 2024, Bruxelles, Belgium. ⟨hal-04788745⟩

Hassan Sabbah, Ghylaine Quitté, Karine Demyk, Christine Joblin. Large Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Ryugu Samples C0083 and A00145. 2024. ⟨hal-05632954⟩

Hassan Sabbah, Véronique Vuitton, Sebastian Mehmed, Chloé Arthozoul, Francois-Regis Orthous-Daunay, Ghylaine Quitte, Karine Demyk, Laurent Remusat, Christine Joblin. Large Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Fullerenes in Carbonaceous Chondrites and Samples from Asteroid Ryugu. 2024. Colloque français en Planétologie et Exobiologie 2024, Jul 2024, Nantes, France. ⟨hal-05632964⟩