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Julian SANCHEZ-CALDAS
Toulouse biotechnology institute (TBI)
Comment passer de l'éprouvette à l'usine dans les bioprocédés
Ma thèse vise à développer des outils permettant d’améliorer et de rendre plus efficace le passage des bioprocédés du laboratoire à l’industrie. Un bioprocédé est tout processus qui utilise des micro-organismes ou des cellules vivantes pour produire quelque chose d’utile, comme des médicaments, des aliments ou des biocarburants. Cependant, lorsqu’on essaie de transférer ces procédés d’un petit laboratoire à une grande usine, des problèmes surviennent souvent, affectant le résultat final, comme une diminution de la quantité de produit ou l’apparition d’éléments indésirables.
Ces problèmes se produisent parce qu’en augmentant la taille des équipements, les conditions internes changent : le mélange n’est pas homogène, la chaleur se répartit mal et le transfert des substances essentielles dans le système ne fonctionne pas comme au laboratoire. Ces changements influencent le comportement des cellules, qui produisent alors moins et de manière moins efficace.
Mon travail consiste à créer des modèles mathématiques et des outils numériques pour comprendre et prédire comment ces changements affectent les cellules et, par conséquent, le procédé dans son ensemble. Je m’efforce également d’intégrer ces outils dans une chaîne de production complète, respectueuse de l’environnement et efficace dans l’utilisation des ressources.
Le résultat de mes recherches sera un ensemble d’outils, de modèles et de recommandations qui pourront être utilisés par l’industrie pour optimiser la production de manière durable. Toutes ces informations seront publiées en libre accès pour être partagées avec d’autres chercheurs et entreprises intéressées.
Ces travaux sont réalisés dans le cadre d’une thèse intitulée « Outils pour le scale-up des bioprocédés : Une approche de modélisation couplant métabolisme et l’hydrodynamique ». financée par l’Agence Nationale de la Recherche (ANR) et encadrée par monsieur COCKX Arnaud et monsieur MORCHAIN Jérôme dans le cadre du projet GALAXY BIOPROD issu des Programmes Prioritaires et Équipements de Recherche (PEPR)
Julian Sanchez Caldas