Conception de matériaux hybrides photosynthétiques par l'encapsulation de cellules végétales au sein d'une matrice alginate-silice pour la production de métabolites à haute valeur ajoutée

Ce projet réside dans la conception de matériaux hybrides
photosynthétiques afin de produire des métabolites à haute valeur ajoutée.
Cette technologie exploite les capacités photosynthétiques des cellules
végétales. La photosynthèse permet de produire des substances chimiques
fines à partir du dioxyde de carbone et de la lumière du soleil. Cette
capacité répond à deux problèmes contemporains : la pénurie d’énergie
fossile et la pollution atmosphérique. La production de métabolites peut être
enrichie grâce au génie génétique permettant la formation de composés
naturellement absents du métabolisme de la plante. Il est ainsi possible de
produire, par exemple, des anticorps recombinants. Le matériel biologique,
très sensible aux agressions externes, est protégé par encapsulation dans
une matrice d’alginate et de silice. Le premier est extrait d’une algue brune,
tandis que le second est retrouvé abondement dans la croûte terrestre. Le
matériau est formé par extrusion en gouttes d’un mélange hybride dans une
solution de coacervation mettant en oeuvre le procédé Sol-Gel en conditions
douces. Le matériau et sa synthèse doivent répondre à des exigences
biologiques telles que la biocompatibilité, la résistance mécanique, la
transparence, l’inertie chimique et surtout la porosité. Cette biotechnologie
mènerait à terme à une exploitation prolongée en photobioréacteur grâce à
la protection offerte par le matériau. La séparation physique établie entre le
milieu et les cellules facilite également la récupération du produit d’intérêt.