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BIOMOLECULES ET BIOPROCEDES

Compétences & Prestations :

  • Identification et génération de nouvelles biomolécules d’intérêt
  • Fonctionnalisation, vectorisation et intégration dans des matrices complexes
  • Caractérisation de leurs activités biologiques : anti-inflammatoire, anti-proliférative et antioxydante.

Equipements :

Equipements dédiés à l’extraction, la purification, la séparation et la caractérisation de biomolécules en mélanges complexes. Les volumes vont de l’échelle laboratoire (10 mL) à l’échelle pilote (20 L)

Procédés membranaires

pilotes de laboratoire de filtration membranaire, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration (Millipore, GE HealthCare) avec des surfaces de membranes de 88 cm2 à environ 1 m2

Procédés de concentration / séchage

  • concentration/séchage, à différentes échelles
  • évaporation sous vide : speedvac, rotavapor (Eppendorf, Büchi)
  • lyophilisation : 2 lyophilisateurs de 1 et 6 kg avec 24 h de capacité de glace (Heto, Cryotec)

Procédés chromatographiques

  • chromatographie liquide basse pression (Akta GE HealthCare), équipés de détecteurs variés (UV, pH, conductimétrie) et de collecteurs de fractions
  • évaporation sous vide : speedvac, rotavapor (Eppendorf, Büchi)
  • lyophilisation : 2 lyophilisateurs de 1 et 6 kg avec 24 h de capacité de glace (Heto, Cryotec)

Plateforme analytique

  • Chromatographie liquide haute performance (UPLC Shimadzu) et différents détecteurs (DAD, Fluo, RI, ELS, Conductimètre), couplée à la spectrométrie de masse (ESI/DUIS simple et triple quadripôle Shimadzu et Thermo)
  • Electrophorèse capillaire (Agilent) couplée à la spectrométrie de masse (ESI simple quadripôle Agilent)
  • Chromatographie de perméation de gel (GPC Malvern) couplée à une multi-détection : RI, UV, diffraction de lumière aux petits angles, LALS
  • Chromatographie en phase gazeuse TCD/FID

Compétences & Prestations :

  • Mise en œuvre de procédés de cultures de micro-organismes ou de cellules animales ainsi que de réactions enzymatiques : établissement de conditions optimisées
  • Etudes des contraintes hydrodynamiques et nutritionnelles subies par des cellules animales ou microbiennes en cours de bioprocédés
  • Etudes des changements d’échelle des procédés
  • Développement d’outils de suivi en ligne de bioprocédés
  • Intensification de bioprocédés microbiens ou enzymatiques.

Equipements :

Bioréacteurs de volumes variant de 250 mL à 2 L pour les cultures de cellules animales, de 250 mL à 100 L pour les cultures microbiennes et de 500 μL à 2 L pour les réactions enzymatiques.

Bioréacteurs de culture de cellules animales

  • Au sein d’une salle blanche,
    Suivi en-ligne de cultures en fioles : plateforme Khüner à agitation orbitale, le suivi en ligne de l’oxygène dissous et du pH, à l’aide d’outils fluorimétriques présents au cours de cultures en fioles
  • Mini-bioréacteurs : 6 bioréacteurs GPC de 250 mL permettant de cribler en parallèle différents environnements nutritionnels et/ou hydrodynamiques, avec des mobiles d’agitation interchangeables
  • Bioréacteurs mécaniquement agités : ensemble de bioréacteurs de 2 litres instrumentés pour l’étude de divers procédés de culture
  • Suivi en-ligne de cultures en réacteurs : en plus des capteurs classiques (température, pH, oxygène dissous, agitation), les bioréacteurs peuvent être instrumentés avec des sondes à CO2 dissous et des sondes spectroscopiques (capacitance, NIR, RAMAN)

Bioréacteurs de culture microbienne

  • Mini-bioréacteurs : plateforme de 6 minibioréacteurs en parallèle (Infors) de 250 mL, pour le criblage et l’optimisation de conditions de culture
  • Bioréacteurs mécaniquement agités : bioréacteurs de 1 à 70 litres (GPC, Applikon), pour l’étude de bioprocédés microbiens aérobies et anaérobies. En plus des capteurs classiques, ils peuvent être équipés de sondes à CO2 dissous et d’une analyse en-ligne des gaz par chromatographie gazeuse (SRA ; Shimadzu)
  • Bioréacteur air-lift : bioréacteur de 22 litres à agitation pneumatique, développé en interne, dédié à la culture de microorganismes sensibles aux contraintes de cisaillement (Streptomyces sp.,…)
  • Réacteurs de méthanisation : bioréacteurs de 1 et 100 litres, dédiés à l’étude du procédé de méthanisation. Pilote de 100 litres, utilisable en conditions ATEX, couplé à une analyse en ligne du biogaz (volume, nature), pour l’étude de l’intensification du procédé

Bioréacteurs enzymatiques

  • Bioréacteurs enzymatiques : bioréacteurs de 1 mL à 2 litres
  • Réacteurs de synthèse en parallèle : une plateforme de 12 réacteurs agités, thermostatés
  • (Radleys) pour le criblage et l’optimisation de réactions enzymatiques (volume de quelques ml) ; une plateforme automatisée de 8 à 16 réacteurs en parallèle (jusqu’à 20 ml), agités, thermostatés (Chemspeed ASW 1000) avec prélèvement automatique et injection en ligne dans un système chromatographique HPLC
  • Bioréacteur à micro-ondes (300°C, 80 bar max, 1200 W max, AntonPaar), bioréacteurs à ultrasons de 500 à 700 mL (NexTgen- SinapTec, sonotrode 20 KHz, 5-6 bar max, vitesse d’agitation jusqu’à 3000 trs/min) et bioréacteur sCO2 (Jasco) : réacteurs permettant l’intensification de procédés enzymatiques par l’accroissement des transferts de chaleur ou de matière ou pour développer des procédés continus sans solvant organique
  • Micro-bioréacteur : réacteur de 500 µL alimenté par une micro-pompe (HNP), utilisé pour l’intensification de procédés enzymatiques continus utilisant des enzymes immobilisées

Compétences & Prestations :

  • Extraction de petites molécules (extractibles du bois) et de biopolymères (lignine, hémicelluloses, pectines.)
  • Synthèse et extrusion réactive de bio-polymères
  • Prétraitement de lignocelluloses avant hydrolyse et fermentation pour la production de biocarburants liquides ou de molécules plateforme pour la chimie et les matériaux
  • Dépollution de bois issu du recyclage pour des applications énergie ou matériaux
  • Densification énergétique par la production de black pellets
  • Dépolymérisation de la cellulose et de la lignine
  • Production de biochar, bio-huiles et syngas.
  • Production de molécules chimiques à haute valeur ajoutée par catalyse.

Equipements :

Equipements dédiés à la valorisation du bois et d’autres biomasses lignocellulosiques (pailles, écorces, etc.) par des procédés physico-chimiques (hydrolyse, traitement Organosolv, explosion à la vapeur, torréfaction, pyrolyse, liquéfaction, etc.).

  • une caractérisation complète des biomasses (cendres, macromolécules, volatiles, etc.) et leur mise en forme (broyage, granulation, etc
  • un prototype d’explosion à la vapeur échelle laboratoire
  • un ensemble de réacteur haute pression (jusqu’à 200 Bar d’hydrogène), batch et continu, pour l’étude de la dépolymérisation et de l’hydrogénation de la biomasse, avec analyses in-situ
  • des réacteurs de pyrolyse et de gazéification pilote jusqu’à 50 kg/h
  • un ensemble d’analyseurs pour l’analyse des liquides et gaz : chromatographie liquide (dont semi-préparative) et gazeuse, de nombreux spectromètres de masse dont un spectromètre unique à photoionisation laser