Patrick BERTRAND

Longtemps apanage des physiciens, la RPE est aujourd’hui utilisée pour élaborer de nouveaux matériaux, pour la datation en archéologie, dans les biotechnologies, en médecine, pour doser les rayonnnements ionisants, dans la chimie de l’environnement… L’objectif de l’ouvrage, le premier sur ce sujet en français, est d’exposer les bases de la spectroscopie RPE pour permettre de l’utiliser dans ces contextes si différents.

Pour atteindre ce but, les deux premiers chapitres restent d’un niveau licence avec des “points importants pour les applications”, des exercices simples corrigés et des termes définis dans un glossaire.

Le lecteur peut choisir entre plusieurs stratégies d’appropriation: des parties peuvent être évitées dans une première approche (calculs détaillés, points plus développés) ; des annexes plus techniques sont proposées en fin d’ouvrage. De nombreuses figures montrant des spectres originaux permettent une relation directe avec les résultats expérimentaux.

L’ouvrage est destiné aux professionnels et chercheurs des nombreux secteurs cités précédemment et aux étudiants de niveau master 1 de Physique, Chimie, Chimie Physique, Biochimie et Biophysique.

Le Volume 1, paru en novembre 2010, est consacré aux fondements de la technique. Le Volume 2, à paraître pendant l’hiver 2011-2012, déclinera de nombreuses applications.

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La Spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique. Volume 2: Applications.  Sous la direction de Patrick Bertrand. EDP Sciences, 2014

La spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE), c’est-à-dire l’étude de la structure électronique des centres paramagnétiques, est de plus en plus utilisée pour des applications qui vont bien au-delà de celles imaginées initialement par les physiciens. La RPE permet d’obtenir des informations sur l’évolution de propriétés dans le temps (datation) et dans l’espace (traçage). Avec plus d’investissement, elle rend possible l’identification d’une molécule et la détermination de niveaux d’énergie. Cela concerne la physique, la chimie mais aussi les sciences de la Terre et de l’univers, celles de l’environnement, de la vie et de la santé.

Cet ouvrage collectif présente une grande variété d’applications. Certaines ne nécessitent pas un bagage théorique important pour être comprises. Pour d’autres, il est possible de se référer à l’ouvrage « La spectroscopie de RPE – Fondements » dans la même collection ou à certains compléments de fin de chapitre. Des annexes sur des méthodes ou techniques sont proposées de façon indépendante en fin d’ouvrage. Enfin, pour chaque application, des références sont proposées à ceux qui veulent approfondir.

L’ouvrage est accessible à des étudiants de master 1 de physique, de chimie, de chimie physique, de biophysique et de biochimie. Il sera utile aux professionnels qui utilisent la technique de spectroscopie RPE, aux chercheurs mais aussi aux enseignants du supérieur et des classes préparatoires qui pourront ainsi élargir leurs connaissances de façon très concrète et illustrée.

Chaque application est présentée, expliquée par les meilleurs spécialistes de la question, soit une trentaine d’auteurs principaux, coordonnés par Patrick Bertrand qui a repris, avec le soutien de Grenoble Sciences, l’ensemble des productions pour assurer une cohérence et une uniformité de lecture.

Patrick Bertrand [email]

Ancien élève de l’école centrale (Paris), Docteur de l’Université de Provence et Professeur de cette université, Patrick Bertrand est un spécialiste reconnu de la spectroscopie RPE pour l’étude des protéines de transfert d’électrons et des enzymes d’oxydo-réduction. Auteur d’une centaine de publications et de deux livres, il propose un ouvrage de référence sur lequel pourront s’appuyer chaque ingénieur et scientifique concerné par le thème, ainsi que tout lecteur de livres et documents plus spécialisés.

 

Although originally invented and employed by physicists, electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy has proven to be a very efficient technique for studying a wide range of phenomena in many fields, such as chemistry, biochemistry, geology, archaeology, medicine, biotechnology, and environmental sciences. Acknowledging that not all studies require the same level of understanding of this technique, this book thus provides a practical treatise clearly oriented toward applications, which should be useful to students and researchers of various levels and disciplines. In this book, the principles of continuous wave EPR spectroscopy are progressively, but rigorously, introduced, with emphasis on interpretation of the collected spectra. Each chapter is followed by a section highlighting important points for applications, together with exercises solved at the end of the book. A glossary defines the main terms used in the book, and particular topics, whose knowledge is not required for understanding the main text, are developed in appendices for more inquisitive readers.

Features a diversity of application examples featuring EPR usage at widely different levels

This book shows how the fundamentals of electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy are practically implemented and illustrates the diversity of current applications. The technique is used at various levels, and applications are presented in order of increasing difficulty, with reference to theoretically obtained results. This book features a diverse array of application examples, from fields such as ionizing radiation dosimetry, neurodegenerative diseases, structural transitions in proteins, and the origins of terrestrial life. The final chapter of this book highlights the principles and applications of the technique of ferromagnetic resonance spectroscopy, followed by a brief introduction to advanced EPR techniques such as electron spin echo envelope modulation (ESEEM), hyperfine sub-level correlation (HYSCORE), pulsed electron-electron double resonance (PELDOR), and continuous wave electron nuclear double resonance (ENDOR) experiments.

Patrick Bertrand [email]

Patrick Bertrand received his undergraduate education at the Ecole Centrale de Paris. He received his PhD in physics in 1977 and his doctorat es sciences in 1981. Since 1989, he has been a Professor at the Université de Provence, now Aix-Marseille University. He is a well-known specialist in the applications of EPR spectroscopy to the study of electron-transfer proteins and redox enzymes. He is the author of over a hundred publications and several books in this field.