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Procédés d’éco-extraction : ingénierie, optimisation et montée en échelle

Mer / environnement, Sciences du vivant

Concevoir des procédés d’extraction de biomasse végétale capables de concilier performance environnementale et productivité industrielle.

Nos ingénieurs en génie des procédés conçoivent des procédés d’extraction performants et développent des méthodes d’extraction responsables à tous les niveaux : échelle laboratoire, preuve de concept, échelle pilote, montée en échelle préindustrielle et industrielle.

Conscients des problématiques économiques et environnementales, nos ingénieurs intègrent à leur démarche d’accompagnement des indicateurs incontournables pour concilier

performance environnementale et productivité industrielle.
Nos travaux de R&D mettent particulièrement l’accent sur l’utilisation de solvants alternatifs, la recyclabilité des phases, la diminution du volume de solvants et la réduction du bilan carbone des procédés d’éco-extraction et de purification : du choix de la méthode jusqu’à l’intégration des technologies à la chaine de procédés de l’industriel, en passant par l’optimisation et l’intensification de ces méthodes.

Sommaire

Prestations

Stratégie et conseil

Etude de faisabilité

Diagnostic et choix du procédé

Développement de procédés et tests

Montée en échelle

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Etudes à façon : expertise pour l’extraction et valorisation de produits

De la faisabilité technique à la production de lots, notre service d’études à façon vous accompagne dans la valorisation de vos produits et le développement de procédés innovants d’extraction et vous guide dans le choix de la meilleure approche d’extraction.

Nous développons des procédés sur-mesure, intégrant de nouvelles phases et technologies pour répondre à vos besoins spécifiques. L’impact environnemental du procédé est également pris en compte dès la phase de conception.

En résumé

Faisabilité technique

Développement de procédés

Caractérisation biochimique

Intensification

Système d’extraction

Production de lots

Production à façon : de la validation à la certification

Du gramme au kilogramme, notre expertise en production à façon vous accompagne à chaque étape du développement de votre produit. Que vous ayez besoin de valider une preuve de concept ou de produire des lots plus importants, nous mettons en œuvre un protocole personnalisé répondant à vos besoins spécifiques.

Un contrôle rigoureux garantit la qualité et la reproductibilité de votre produit, tout en identifiant et en levant les verrous potentiels. Ainsi, nous offrons une large gamme de solutions de conditionnement pour répondre aux exigences de votre produit : surgélation, séchage, atomisation, lyophilisation. Notre expertise garantit la stabilité et la conservation de votre biomasse tout au long de sa chaîne de distribution.

En résumé

du gramme au kilogramme

Productions pilotes

conditionnement de la biomasse

contraintes qualité

Nouveaux solvants : vers une extraction plus durable

Dans le contexte d’une chimie plus verte et durable, notre expertise en évaluation de solvants vous accompagne dans la recherche de solutions alternatives aux solvants pétrosourcés et chlorés.

Pour travailler sur des substances alternatives aux traditionnels VOCs lorsqu’on ne peut pas travailler sans solvant, nous évaluons la performance de nouveaux solvants, tels que les DES (Deep Eutectic Solvents), les NaDES (Natural Deep Eutectic Solvents) et le CO2 supercritique. Nous étudions également leurs performances en procédé, en comparaison avec les solvants traditionnels.

En résumé

Evaluation de solvants

DES, NaDES, CO2 supercritique

Solvants biosourcés

Approche éco-responsable : durabilité et recyclage des solvants

En plus de l’évaluation des solvants et du développement de solutions alternatives, nous intégrons une analyse du cycle de vie (ACV) pour garantir la durabilité de votre procédé d’extraction. Cette analyse prend en compte la disponibilité et le renouvellement des ressources solvantes.

Le recyclage des solvants d’extraction est un pilier de notre approche éco-responsable. Nous mettons en œuvre différentes techniques de recyclage, telles que l’évaporation, la distillation, les filtrations membranaires, la précipitation et l’utilisation de solvants commutables (pH, T).

En résumé

ACV

Recyclage de solvants

Diagrammes de solubilité

Technologies de récolte et fractionnement de la biomasse

De la récolte au fractionnement de la biomasse sont des étapes essentielles dans la production de biocarburants, de bioproduits ou de biomolécules. Notre expertise en technologies de pointe vous accompagne dans l’optimisation de vos procédés d’extraction.

Nous apportons le conseil scientifique et technique nécessaire à la conception de systèmes pour réussir la collecte et la séparation des composants en fonction de leurs propriétés physiques ou chimiques.

Engagés dans une démarche de développement durable, nous mettons au point des procédés d’éco-extraction par DES ou liquides ioniques.

En résumé

Technologies de récolte

Technologies de séparation

Procédés d’éco-extraction

Purification et enrichissement de métabolites ciblés

Notre savoir-faire en matière de purification et enrichissement permet d’enrichir les métabolites ciblés : polysaccharides, lipides, protéines, glycogène, pigments, métabolites secondaires. Cette étape est essentielle pour obtenir des fractions concentrées et pures prêtes pour la valorisation.

Soucieux d’optimiser vos process, nous mettons en œuvre des stratégies d’intensification pour réduire le nombre d’étapes de purification et augmenter la rentabilité de vos procédés.

En résumé

Métabolites ciblés

Fractionnement de métabolites

Purification par CPC

Intensification du procédé

Bilan matière et analyse de la biomasse

Le bilan matière et l’analyse de la biomasse permettent de caractériser la biomasse en termes de composition biochimique, physico-chimique et structurale.

Ces techniques sont essentielles pour identifier les composants de la biomasse et leurs proportions, déterminer les propriétés physiques et chimiques de la biomasse, comprendre le comportement de la biomasse lors des procédés de transformation.

En résumé

Dosage de pigments

Profilage de composés

Intensification de procédés et montée en échelle

L’intensification des procédés liquide-liquide est une approche qui vise à améliorer l’efficacité de ces procédés d’extraction en réduisant la consommation d’énergie, les coûts et les impacts environnementaux.

Les techniques d’intensification maitrisées par nos équipes d’ingénieurs offrent un large éventail de possibilités pour améliorer les procédés de purification.

En résumé

Gain de productivité

Analyse des coûts

Analyse du Cycle de Vie

Montée en échelle

Evaluation des performances (productivité, pureté, rendement) et de la demande énergétique du DSP
Maitrise de la montée en échelle (méthodologie, modèle numérique et validation expérimentale)
Impact énergétique et efficacité du recyclage des phases
Comparaison des empreintes globales des phases proposées (Analyse du Cycle de Vie)

L’ingénierie CAPACITÉS

Au cœur des laboratoires de recherche

Nos experts en génie des bioprocédés effectuent leurs travaux d’ingénierie directement au sein des laboratoires de recherche GEPEA (GEnie des Procedes – Environnement – Agroalimentaire), ISOMER (Institut Des Substances et Organismes de la Mer), US2B (L’unité en Sciences Biologiques et Biotechnologies, UMR CNRS 6286) et CEISAM (Laboratoire en Chimie et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation | UMR CNRS 6230).

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS est adhérent des réseaux Végépolys, Bioeconomy for Change, Pôle MER, GlycoOuest, IMPACT, THALASSOMICS, Cytocell. et Polepharma .

Nos moyens techniques

Nous exploitons plus de 150 équipements des laboratoires de Nantes Université. Découvrez nos moyens techniques.

Les défis relevés

Un biocarburant à base d’huile alimentaire usagée

Tests et évaluations comparées de procédés d’extraction

Cosmo International Fragrances innove dans la purification de molécules

PURIFICATION D’EXTRAITS ET REMÉDIATION D’ALLERGÈNE PAR CPC

Purifier et extraire des molécules : réduire la consommation de solvant grâce à la chromatographie de partage centrifuge

Industrialiser la purification par chromatographie de partage centrifuge

Transposition à l’échelle industrielle d’une opération de purification par Chromatographie de Partage Centrifuge

Produire des molécules à haute valeur ajoutée à partir de microalgues

Mise au point et scale-up du procédé de bioraffinage

Ils relèvent vos petits et grands défis

Génie des procédés

Pascal JAOUEN

Responsable scientifique

Directeur honoraire du laboratoire GEPEA. Professeur à Nantes Université, co-directeur de la plateforme Algosolis.

Spécialités : génie des procédés & bioprocédés, biotechnologies marines, techniques séparatives, procédés de culture de microalgues

Ingénierie de photobioréacteurs

Jérémy PRUVOST

Conseiller scientifique

Directeur du laboratoire GEPEA Directeur de la plateforme Algosolis. Professeur à l’Université de Nantes en génie de bioprocédés.

Spécialités : optimisation hydrodynamique dans les photobioréacteurs, développement de technologies solaires de photobioréacteurs, production de bioénergie à partir de microalgues, production du biohydrogène et de lipides pour l’utilisation du biodiesel.

Génie des procédés

Jack LEGRAND

Conseiller scientifique

Professeur émérite de l’Université de Nantes. Directeur de l’UMR 6144 et expert « Ingénierie du Vivant » du CNRS, membre du comité d’évaluation du programme ANR « Bioénergie ».

Spécialités : procédés de transfert et dans l’ingénierie des photobioréacteurs, optimisation des procédés de valorisation au travers des différentes opérations unitaires, des systèmes de culture à l’extraction des molécules d’intérêt.

Bioraffinage, intensification des procédés et scale-up

Luc MARCHAL

Responsable scientifique

Professeur et directeur du département de génie des procédés et des bioprocédés à l’Université de Nantes.

Spécialités : implémentation et intensification des procédés, montée en échelle des procédés industriels, amélioration de la productivité. Développement d’outils, de méthodes et de nouvelles applications en Chromatographie de Partage Centrifuge. Fractionnement de la biomasse microalgale (lyse, extraction, purification de métabolites).

Chimie analytique

Olivier GONÇALVES

Conseiller scientifique

Maitre de conférence à l’Université de Nantes. Responsable de l’équipe de bioprocédés appliqués aux microalgues du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Spécialités : compréhension et exploitation des mécanismes métaboliques, bioconversion photosynthétique de la matière, micro-algues, la production de nouveaux produits d’usage biosourcés, spectroscopie vibrationnelle, de masse et RMN.

Filtration membranaire, électrodialyse

Anthony MASSÉ

Conseiller scientifique

Maitre de conférence à l’Université de Nantes. Membre du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Spécialités : bioraffinage, couplage et intégration de procédés pour la bio-production ou le raffinage de bio-ressources, séparation de biomolécules, concentration, purification et fractionnement de composés cibles.

Ecologie industrielle

Jordan TALLEC

Ingénieur R&D

Il collabore plus particulièrement avec l’équipe BAM « Bioprocédés Appliqués aux Microalgues » du laboratoire GEPEA.

Ingénieur en génie des procédés et bioprocédés.

Spécialités : culture de microalgues sur des effluents industriels (eaux usées urbaines), recyclage des milieux, optimisation des procédés, photobioréacteur intensifié, sélection des longueurs d’onde de la lumière, formulation des milieux de culture, production de microalgues.

Microbiologie

Raphaëlle TOUCHARD

Ingénieure R&D

Elle collabore plus particulièrement avec l’équipe BAM « Bioprocédés Appliqués aux Microalgues » du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Master en Biotechnologie.

Spécialités : sourcing de souches sauvages, orientation métaboliques, forçage physiologique, compréhension des mécanismes de croissance physicochimique à l’échelle de la cellule, optimisation des paramètres de culture, suivi analytique de la composition de la biomasse / profilage.

Un projet innovant ? Parlons-en !

Les équipes de CAPACITÉS associent, stimulent et exploitent des compétences de haut niveau,
couvrant de larges champs d’expertises et d’applications pour répondre à toutes vos problématiques d’innovation !

ou envoyez-nous un message :

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Chimie analytique : isotopomique et métabolomique

Industrie du futur, Mer / environnement, Sciences du vivant

Authentifier l’origine des matières premières, garantir la traçabilité des produits, démontrer la naturalité des composés organiques, étudier le métabolisme et les processus biochimiques.

Les mesures isotopiques et la métabolomique sont des outils d’analyse de la composition qui permettent d’identifier et différencier les diverses sources des matrices étudiées : différenciation entre des matériaux pétrosourcés, biosourcés et recyclés. Ces outils permettent également de suivre transformations physico-chimiques.

Les analyses effectuées dans nos laboratoires associent les méthodes classiques de mesures isotopiques par spectrométrie de masse de rapport isotopique (SMRI) de matrices complexes,

ainsi que les analyses composé-spécifiques (CSIA) permettant d’étudier une molécule isolée. D’autres dimensions sont également explorées grâce à la mesure isotopique position-spécifique en carbone-13 (PSIA). Cette dernière permet d’accéder à la composition isotopique des différentes positions carbonées des molécules. Pour finir, l’expertise en résonance magnétique nucléaire (RMN) 1D et 2D de nos équipes permet également la quantification de très haute précision et l’analyse de matrices complexes pour des applications métabolomiques.

Sommaire

Prestations

Stratégie et conseil

Préparation d’échantillons

Développement de méthodes

Traitement des données

Interprétation des résultats

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Analyses isotopiques

Deux types d’analyses isotopiques sont disponibles : globale et composé-spécifique.

L’analyse isotopique globale donne la composition isotopique moyenne de la matrice étudiée, tandis que la CSIA permet de mesurer la composition isotopique des différentes molécules présentes dans un mélange. Le profilage isotopique des acides aminés et acides gras est également possible.

Ces analyses permettent d’obtenir des informations sur la provenance et les processus biochimiques impliqués dans la formation d’un échantillon.

En résumé

ANALYSE ISOTOPIQUE GLOBALE

composé-spécifique

position spécifique en carbone-13

Analyses métabolomiques

Notre expertise en RMN (résonance magnétique nucléaire) regroupe un ensemble d’analyses de pointe mono et bidimensionnelles (1D et 2D) permettant le profilage métabolomique d’échantillons complexes (biofluides, extraits de plantes, cellules ou tissus, etc.), mais également l’élucidation de la structure de molécules, l’analyse de leur pureté et leur quantification avec une très haute précision.

De nouvelles méthodes sont développées par nos experts afin de réduire les durées d’acquisition et accroître la sensibilité des mesures par RMN 1D et 2D. De plus, nos experts proposent un accompagnement sur mesure pour l’implémentation de ces méthodes originales au sein d’entreprises ou laboratoires, et notre savoir faire est certifié ISO9001.

En résumé

METABOLOMICS

QUANTITATIVE NMR

2D NMR

Profilage isotopique des acides aminés et acides gras

Notre expertise en analyse isotopique composé-spécifique (CSIA) permet le profilage 15N ou 13C d’acides aminés et d’acides gras à partir d’extraits complexes.

Les procédés d’extraction des métabolites, leur dérivation chimique et leur analyse par SMRI (spectrométrie de masse de rapport isotopique) couplée à une chromatographie en phase gazeuse (CPG) ont été optimisées sur notre plateforme et permettent ces analyses en routine.

En résumé

CSIA

QUANTIFICATION

IRMS

Profilage CSIA par GC-IRMS

L’ingénierie CAPACITÉS

Nos laboratoires de recherche

Laboratoire en Chimie Moléculaire de Nantes (chimie théorique, synthèse organique/organométallique, chimie analytique & physicochimie), le CEISAM se positionne comme un des laboratoires phares dans la chimie moléculaire au niveau national et international. Ses thématiques de recherche sont : la synthèse de molécules organiques et de matériaux hybrides, les développements méthodologiques en chimie analytique et la modélisation moléculaire déployées sur trois interfaces stratégiques « Chimie / santé », « Chimie / photonique moléculaire » et « Chimie / environnement » qui assurent la dynamique de cohésion transversale.

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS collabore avec les plateaux techniques MetaboHub et CORSAIRE et adhère au pôle MabDesign.

Nos moyens techniques

Nos ingénieurs exploitent près de 150 équipements de Nantes Université. Téléchargez notre catalogue pour découvrir l’ensemble de nos équipements remarquables et prestations d’essais.

Les défis relevés

Garantir l’authenticité d’un produit en certifiant son origine botanique

Analyse isotopique intramoléculaire en ¹³C du benzaldéhyde

Repousser les limites de l’authentification des matières premières

Identifier les changements structuraux de la matière

Déterminer la pureté d’un principe actif en une seule analyse grâce à la RMN quantitative 2D

Quantification des polysaccharides par RMN 2D

Développement d’une méthode quantitative rapide en RMN bidimensionnelle

Ils relèvent vos petits et grands défis

Résonance magnétique nucléaire

Patrick GIRAUDEAU

Responsable scientifique

Professeur à l’Université de Nantes. Vice-président de l’Ampere Society. Responsable de l’équipe MIMM au sein du laboratoire CEISAM.

Spécialités : développements méthodologiques en RMN 2D quantitative rapide, polarisation dynamique nucléaire par dissolution, applications à la métabolomique, fluxomique et isotopomique, développements méthodologiques en RMN de paillasse, applications au suivi réactionnel.

Biochimie analytique

Gérald REMAUD

Conseiller scientifique

Professeur émérite à l’Université de Nantes rattaché au laboratoire CEISAM.

Spécialités : chimie analytique, mesure des effets isotopiques, RMN quantitative, assurance Qualité-Contrôle Qualité, chimie bio-organique, wet chemistry.

Chimie Analytique

Maxime JULIEN

Ingénieur R&D

Docteur en Chimie Analytique

Spécialités : Isotopomique, SMRI (spectrométrie de masse de rapport isotopique), RMN (Résonance Magnétique Nucléaire) quantitative, chimie analytique

Il collabore plus particulièrement avec l’équipe MIMM au sein du laboratoire CEISAM.

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Enzymologie et glycochimie appliquées

Industrie du futur, Mer / environnement, Sciences du vivant

Nos services sont basés sur l’association d’expertises de pointe en enzymologie et glycosciences.

L’enzymologie et le domaine des glycosciences (regroupant glycochimie et glycobiologie) sont au cœur de nombreuses innovations académiques et industrielles. Nos experts dans ces domaines développent des outils moléculaires puissants pour des applications en agroalimentaire, santé, nutraceutique, cosmétique, biotechnologies et chimie verte.

Le cœur de nos compétences se situe dans la glycochimie axée sur la synthèse et l’étude de la structure des sucres, oligosaccharides et glycanes ; la glycoenzymologie spécialisée sur l’activité des enzymes spécifiques des glycanes et la glycoreconnaissance (ou glycobinding).

Sommaire

Prestations

Tests, mesures et criblage

Modélisations et simulations

Design moléculaire

Synthèse chimique

Projets de R&D

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Biocatalyse : transformation et dosage enzymatique

Nous intervenons dans les secteurs de l’industrie chimique et biotechnologique mais aussi de l’industrie agro-alimentaire et de la santé pour : valider une méthode de dosage enzymatique, améliorer les propriétés physico-chimiques et rhéologiques d’un produit industriel ou rendre fonctionnel un procédé d’extraction.

En résumé

Criblage

Immobilisation enzymes

Protéines

Interactions moléculaires

Dosage enzymatique

Ligands

Production de protéines recombinantes

Nos experts, spécialisés dans la production de protéines recombinantes et la synthèse de peptides, mobilisent un savoir-faire exceptionnel en ingénierie des protéines et en bio-informatique. De la modélisation structurale à la modification génétique d’enzymes, CAPACITÉS propose des prestations sur mesure : criblage de souches enzymatiques, développement et mise au point de nouvelles enzymes, production d’enzymes fonctionnelles et modifiées.

En résumé

Clonage moléculaire

Mutagénèse

Acides aminés

Caractérisation protéique

Purification de protéines

Glycochimie

Nous proposons, sous forme de prestation ou de collaboration, une offre de synthèse chimique et de fonctionnalisation de structures saccharidiques. Nos activités sont axées sur le développement de glycoconjugués et de glycoclusters, de glycovaccins, de modulateurs de lectines et de glycosidases.

En résumé

Synthèse de glycosides

Bioconjugaison

Elaboration de glycoconjugués

Dosage de glycomolécules

Synthèse de glycosides

Protections/déprotections orthogonales
Fonctionnalisations sélectives
O, S, C, N-glycosides
Chimie des cyclodextrines
Multivalence/polymères
Inhibiteurs/Activateurs de glycosidases
Glyco-nanoparticules

Élaboration de glycoconjugués

Lys, Tyr, Cys fonctionnalisations par bioconjugaison
Fonctionnalisations électrochimiques
Bioconjugations guidées par affinité
Conjugaison site-sélective (mutagenèse dirigée, incorporation acides aminés non-naturels, fonctionnalisation métabolique)

Dosage de glycomolécules

Glycoreconnaissance

Les interactions sucres/protéines (enzymes, lectines) sont au cœur de la communication cellulaire : interactions cellule-cellule, cellule-matrice, hôte-pathogène au niveau extracellulaire ; GlcNAcylation, en tant que modification post-traductionnelle, au niveau intracellulaire. Nos équipes bénéficient d’une expertise dans les domaines de la glyco-reconnaissance et dans l’analyse des interactions sucres – protéines.

En résumé

Interaction moléculaire

Synthèse chimique

Lectines / Glycosidases

Affinite moléculaire

Activité enzymatique

Microencapsulation par cyclodextrines

La formation des complexes d’inclusion permet de modifier les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques d’une molécule. Nos experts en chimie de sucres et en encapsulation apportent des réponses aux problématiques de stabilité, solubilité, libération prolongée et contrôlé d’actifs dans le temps.

Notre spécificité : l’optimisation de l’affinité de la cyclodextrine pour le ligand. Nous modifions les propriétés de la cyclodextrine par voie chimique, afin d’encapsuler correctement le ligand.

En résumé

Inclusion

Complexation

Solubilité

Stabilité

Affinité cyclodextrines-ligands

Piégeage

L’ingénierie CAPACITÉS

Nos laboratoires de recherche

Les travaux du laboratoire US2B (UMR CNRS 6286) répondent à des problématiques dans les domaines de la biologie structurale, du génie moléculaire, des glycosciences, du contrôle de l’intégrité des génomes, de la dynamique de la chromatine et des régulations épigénétiques de l’expression des génomes.

Le laboratoire de chimie de Nantes, le CEISAM, travaille principalement sur trois thématiques de recherche : la synthèse de molécules organiques et de matériaux hybrides, les développements méthodologiques en chimie analytique et la modélisation moléculaire.

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS est adhérent des réseaux Végépolys, Bioeconomy for Change et GlycoOuest.

Nos moyens techniques

Nous exploitons plus de 150 équipements des laboratoires de l’Université de Nantes. Découvrez nos moyens techniques.

Les défis relevés

L’encapsulation par cyclodextrines améliore la biodisponibilité d’un principe actif hydrophobe

Des laits maternisés plus nutritifs grâce aux enzymes

Modification d’une activité enzymatique

Intégrer un biocatalyseur à un produit agroalimentaire

Contrôler et maintenir l’activité enzymatique, de la fabrication jusqu’à la mise en œuvre du produit

Surgelés : comment préserver le goût des légumes ?

Optimisation d’activité enzymatique, de dosage et de procédé

CAPACITÉS développe une enzyme pour la biotech DNA Script

Sourcing, modélisation et criblage haut débit d’enzymes de synthèse d’ADN

Les enzymes au cœur de la thérapie cellulaire

De la modélisation structurale à la modification génétique d’une enzyme

Ils relèvent vos petits et grands défis

Glycochimie et Bioconjugués

Sébastien GOUIN

Responsable scientifique

DR CNRS. Responsable de l’équipe Corail et animateur du groupe Glycochimie et bioconjugués du CEISAM.

Spécialités : synthèse chimique de modulateurs de l’activité de protéines bactériennes et glycosidases, développement de composés bloquant l’adhésion de bactéries pathogènes.

Glycoconjugaison, (chemo)glycobiologie

Cyrille GRANDJEAN

Responsable scientifique

Membre du CEISAM. Fonctionnalité et Ingénierie des Protéines (US2B).

Spécialités : Ingénierie de la reconnaissance des sucres, glycoconjugués, développement de vaccins glycoconjugués (semi)synthétiques, synthèse organique.

Glycochimie, chimie organique

David DENIAUD

Conseiller scientifique

Professeur. Membre du groupe Glycochimie et bioconjugués du CEISAM.

Spécialités : synthèse organique, développement de virus adéno-associés chimiquement modifiés, bioconjugaison.

Synthèse organique

Dimitri ALVAREZ

Ingénieur R&D et Responsable d’équipe

Docteur en chimie organique. Ingénieur Recherche et Développement au sein de l’équipe Corail / groupe Glycochimie et bioconjugués du CEISAM.

Spécialités : bioconjugaison des peptides et protéines, bioconjugaisons appliquées en thérapie génique (Virus Capsid modification), interactions sucres protéines, glycochimie, biocapteurs, électrosynthèse organique.

Un projet innovant ? Parlons-en !

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Purification par Chromatographie de Partage Centrifuge

La Chromatographie de Partage Centrifuge présente le double avantage de réduire drastiquement la consommation de solvant et la durée du processus de purification.

Pour optimiser les méthodes de purification à l’échelle industrielle, nous travaillons sur l’identification du solvant approprié et la caractérisation hydrodynamique de chaque phase stationnaire. A l’aide de modèles numériques, nous transposons le procédé à échelle industrielle et vérifions la validité des calculs projetés.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts accompagnent les fabricants d’extraits, de fragrances, de biomolécules et de principes actifs dans l’optimisation des procédés de purification : développement et mise au point de procédés, enrichissement et purification de molécules.

Extraction et purification de molécules

Comparer des procédés d’extraction, purifier des substances naturelles ou de synthèse et développer des méthodes pour le fractionnement des molécules d’intérêt.

Extraction réactive
Distillation
Filtration membranaire
Chromatographie liquide haute pression (HPLC)
CCD (Counter Current Distribution)
Chromatographie flash

Fractionnement de métabolites issus de biotechnologies

Caractériser l’extrait à fractionner et sélectionner la méthode de séparation adéquate pour obtenir une concentration optimale de la substance purifiée.

Evaluation de la complexité et recherche des meilleurs principes de séparation
Capture de métabolites : utilisation de phases liquides pour la récupération de métabolites en sortie de bioréacteurs (photobioréacteurs, fermenteurs)
Concentration et purification : combinaison d’opérations d’enrichissement et de concentration dans le respect du cahier des charges et d’écoconception de procédés

Design, dimensionnement et caractérisation des colonnes de CPC

Optimiser la séparation à une échelle donnée, réaliser une transposition d’échelle ou déterminer les dimensions optimales d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge pour une purification à l’échelle industrielle.

Validation de la faisabilité sur pilotes commerciaux ou prototypes
Sélection des solvants et du principe de séparation : tests en pilulier avec des molécules cibles, détermination des paramètres physico-chimiques du système de séparation.
Travail sur la substitution de solvants et l’utilisation de solvants verts
Hydrodynamique et transfert de matière : identification et levée des limitations, intensification du procédé et paramètres de dimensionnement
Définition des dimensions d’une colonne de chromatographie de partage centrifuge : optimisation de la productivité et recherche d’un optimum technico-économique

Maîtrise et optimisation du procédé de purification

Réduire le nombre d’étapes du procédé de purification de substances naturelles à haute valeur ajoutée (peptides, alcaloïdes).

Choix du système biphasique liquide-liquide : éluant et phase stationnaire
Aide au choix de solvants alternatifs (biosolvant, solvant vert) et écoconception
Choix du mode de séparation : partage, déplacement, échange d’ions, chélation
Optimisation des conditions opératoires

Préparation du changement d’échelle des colonnes de CPC

Transposer un procédé de purification par CPC à l’échelle industrielle et réduire d’un facteur quatre le volume de solvant utilisé.

Mise au point des méthodologies de transposition des colonnes de CPC : validation de l’hydrodynamique des phases à différentes échelles et validation des performances de séparation
Réalisation du cahier des charges pour la séparation et la définition technique de l’équipement
Choix de l’équipement et du fournisseur adéquat
Validation de la transposition d’échelle

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Purification de molécules à échelle industrielle

Luc MARCHAL

Les travaux de recherche de L. Marchal portent sur le développement d’outils, de méthodes, de nouvelles applications et le changement d’échelle en Chromatographie de Partage Centrifuge d’une part, et le fractionnement de la biomasse microalgale (lyse, extraction, purification de métabolites) d’autre part. L. Marchal est conseiller scientifique auprès de CAPACITÉS.

Brevets et publications

L. Marchal compte 40 publications dans des journaux internationaux et des ouvrages scientifiques. L. Marchal est co-inventeur de 6 brevets.

L.Marchal a également participé à la rédaction d’articles scientifiques publiés par des revues reconnues comme Techniques de l’Ingénieur (voir la publication)

Chimie des flux

Jean-Hugues RENAULT

J-H Renault dirige l’Institut de Chimie Moléculaire de Reims (UMR CNRS 7312). Ses recherches, à l’interface de la chimie des produits naturels et du génie des procédés, portent sur le développement, la modélisation, l’intensification et la mise à l’échelle des procédés de purification par chromatographie de partage centrifuge (CPC).

Laboratoire GEPEA

Le GEPEA associe recherche amont et recherche appliquée afin de développer le Génie des procédés dans les domaines de l’Environnement, de l’Énergie, de l’Agroalimentaire et de la Valorisation des Ressources Marines.

Equipe de recherche BAM (Bioprocédés Appliqués aux Microalgues)

Cette équipe s’intéresse à la valorisation des microalgues : maîtriser et optimiser la bioréaction photosynthétique ; développer, optimiser et contrôler les procédés de production et de bioraffinage des microalgues ; intégrer les opérations unitaires pour la mise en place d’une exploitation industrielle optimisée.

Publications scientifiques de référence :

Sébastien Chollet, Luc Marchal, Jérémy Meucci, Jean-Hugues Renault, Jack Legrand, Alain Foucault, Methodology for optimally sized centrifugal partition chromatography columns, Journal of Chromatography A, Volume 1388, 2015, Pages 174-183
Alexis Kotland, Sébastien Chollet, Jean-Marie Autret, Catherine Diard, Luc Marchal, Jean-Hugues Renault, Modeling pH-zone refining countercurrent chromatography: A dynamic approach, Journal of Chromatography A, Volume 1391, 2015, Pages 80-87.

Laboratoire partenaire ICMR

L’Institut de Chimie Moléculaire de Reims est une unité mixte de recherche associée au CNRS depuis sa création en 2008 et rattaché à l’Institut de Chimie. Le projet d’unité se structure autour de questionnements originaux en matière de réactivité chimique, de caractérisation structurale ou de développements de procédés intensifiés associant les aspects de relations structures/fonctions, ce en lien avec les secteurs de la Chimie de Végétal, de la Santé, des Matériaux et des Nanosciences.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

Appareils CPC de laboratoire (couplés avec détecteurs UV-visible et DEDL)
Appareils d’extraction Liquide-liquide de laboratoire et pilotes
Bancs analytiques (HPLC, GC-FID, GC-MS, RMN, FTIR, HPTLC)
Maquette de visualisation d’hydrodynamique et d’écoulement (Visual CPC)
Outils numériques (CFD, simulateur de chromatogrammes en mode élution et déplacement) pour l’intensification, la simulation de séparations et la transposition d’échelle

Les défis relevés

La deeptech Mycea optimise ses extraits naturels pour le biocontrôle

Maîtriser le fractionnement d’extraits fongiques grâce à la CPC

Purification des molécules : de la preuve de concept à la montée en échelle de la CPC

Cosmo International Fragrances innove dans la purification de molécules

PURIFICATION D’EXTRAITS ET REMÉDIATION D’ALLERGÈNE PAR CPC

Purifier et extraire des molécules : réduire la consommation de solvant grâce à la chromatographie de partage centrifuge

Monter en échelle la purification par CPC

Industrialiser la purification par chromatographie de partage centrifuge

Transposition à l’échelle industrielle d’une opération de purification par Chromatographie de Partage Centrifuge

Purifier un actif destiné à la parfumerie

Comparaisons et transposition d’une méthode d’enrichissement par CPC

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Procédés industriels de culture de microalgues

Comment réussir la montée en échelle ?
Le design d’un procédé n’est jamais identique.
C’est l’application ciblée, les quantités de production attendues et les particularités des souches qui encadrent le nouveau procédé.

Pour relever les challenges liés à la montée en échelle d’un procédé de culture de microalgues nos ingénieurs bénéficient d’un accès privilégié à la plateforme R&D AlgoSolis. Une surface de production de 1500m² entièrement équipée de différentes technologies de culture afin de tester et valider des conditions d’industrialisation.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos ingénieurs s’appuient sur les derniers travaux de recherche du laboratoire GEPEA pour réussir la montée en échelle des procédés de culture des microalgues.

Culture de microalgues

De l’échelle laboratoire au pilote préindustriel. Vous souhaitez intensifier ou développer un procédé de culture de microalgues en condition solaire ? Nous vous guidons vers l’adoption de technologies adaptées aux contraintes de culture de vos souches.

Étude laboratoire en photobioréacteurs (PBR) toriques (1L) en conditions contrôlées
Production en PBR clos de 200L en conditions contrôlés (PBR plan ou PBR tubulaire horizontal)
Production en condition solaire sur technologie RaceWay sous serre ou en extérieur (20L, 1m3, 4m3 ou 10m3)
Etude sur système de culture intensifiée en condition solaire (PBR en couche mince de 30L)
Production à façon de 100g à 5kg de biomasse pour vos besoins spécifiques de R&D
Accompagnement à la montée en échelle et à l’intégration d’unités industrielles

Optimisation de technologies de culture de microalgues

Conseil scientifique et technique en ingénierie de photobioréacteurs et génie de procédés (géométrie, accès à la lumière, matériaux, capteurs…) et comparaison de technologies de culture existantes pour les performances de culture.

PBR plan
PBR tubulaire
Raceways clos
Biofaçades
PBR en couche mince
Tests de technologies en environnement simulé, lumière solaire et artificielle

Étude de conditions spécifiques de culture de microalgues

Mise au point de procédés de culture capables d’intégrer des contraintes spécifiques : quantité de lumière, qualité de l’eau, qualité/quantité de nutriments, contaminations biologiques, température/pH/conditions météorologiques spécifiques, etc.

Test de faisabilité technique de culture sur effluent liquide et/ou gaz spécifiques
Mise en culture de souches complexes : benthiques, flagellées, bactéries photosynthétiques, coccolites, mixotrophes…
Suivi des paramètres de culture et ajustement en temps réel
Analyse et reproductibilité des conditions de culture à petite et grande échelle : nature de souches, mode de culture, géométrie des photobioréacteurs, quantités des macronutriments, intensité de la lumière
Modélisation du procédé de culture (prédiction du comportant de la culture en fonction de paramètres fluctuants)

Monitoring et automatisation du suivi de culture de microalgues

Suivi des paramètres de culture en temps réel et traçabilité des lots de production à l’échelle préindustrielle.

Développement de capteurs sur mesure
Monitoring et exploitation des données de culture (paramètres physico-chimiques, oxygène dissous, conditions météorologiques…)
Bilan matière sur les phase biotique et abiotique au cours des cultures
Mise au point de matrices de pilotage basées sur des modèles mathématiques et biologiques développés au laboratoire

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Génie des procédés et bioprocédés

Jérémy PRUVOST

Directeur honoraire du laboratoire GEPEA et Professeur à Nantes Université, Jérémy PRUVOST est directeur de la plateforme ALGOSOLIS depuis 2015 et du laboratoire GEPEA UMR-CNRS 6144 depuis 2018.

Les travaux de recherche de J. PRUVOST portent sur le génie des procédés & bioprocédés, les biotechnologies marines, les techniques séparatives appliquées à l’extraction de biomasse microalgale.

Brevets et publications

Auteur de plus de 90 articles dans des revues internationales à comité de lecture, 11 publications dans un ouvrage de synthèse, une centaine de communications dans des colloques, plus de 35 directions ou codirections de thèse et 10 brevets (dont 9 extensions internationales)

Laboratoire GEPEA Génie des Procédés, Environnement, Agroalimentaire (GEPEA).

Le laboratoire GEPEA associe recherche amont et recherche appliquée afin de développer le génie des procédés dans les domaines de l’Environnement, de l’Énergie, de l’Agroalimentaire et de la Valorisation des Ressources Marine.

Equipe de recherche : BAM

Les activités de recherche de l’équipe BAM se spécialisent dans les bioprocédés appliqués aux microalgues.

Publications scientifiques de référence :

Solar cultivation of microalgae in a desert environment for the development of techno-functional feed ingredients for aquaculture in Qatar R Rasheed, M Thaher, N Younes, T Bounnit, K Schipper, GK Nasrallah, Science of The Total Environment 835, 155538

A dynamic model for temperature prediction in a façade-integrated photobioreactor E Todisco, J Louveau, C Thobie, E Dechandol, L Hervé, S Durécu, Chemical Engineering Research and Design 181, 371-383

Notre parc de moyens d’essais et de mesure

Plus de 220 équipements dédiés à l’industrie

Le GEPEA et la plateforme R&D AlgoSolis disposent d’un parc riche et varié de machines. A chaque projet, nous veillons à mettre en œuvre les moyens techniques les plus adaptés, jusqu’à concevoir des bancs d’essais spécifiques.

Photobioréacteur clos d’étude type airlift plan
Photobioréacteur clos d’étude type torique
Photobioréacteur clos / pilote de type airlift
Photobioreacteur intensifié solaire couche mince type cascade
Photobioréacteur solaire airlift plan incliné
Fermenteurs

Les défis relevés

Un nouveau thermoplastique biosourcé issu de la spiruline

Production à échelle démonstrative d’une biomasse carencée en conditions solaires

Un plastique biosourcé à base de microalgues

Criblage de souches et développement de procédés de FABRICATION DE BIOPLASTIQUE

Modéliser un procédé de culture de microalgues

Caractérisation et modélisation numérique de bioprocédé

Des microalgues pour valoriser chaleur résiduelle et CO2 industriels

Mise au point d’un procédé de valorisation des effluents gazeux par la culture de microalgues

Microalgues : comment valoriser le CO2 des sites industriels

Produire du biodiesel en Guyane, à partir de microalgues endémiques

Criblage et optimisation du métabolisme de souches

Produire à échelle industrielle une microalgue anti-cholesterol

Design et scale-up des procédés de culture microalgale

Des microalgues pour dépolluer les effluents

Combiner épuration des eaux et production de biomasse

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Microencapsulation par cyclodextrines

Les cyclodextrines permettent de solubiliser de nombreux composés hydrophobes dans une solution aqueuse grâce à leur capacité d’inclusion.

Les applications de cet outil moléculaire sont nombreuses : maîtriser la libération des arômes et des saveurs, améliorer la biodisponibilité d’un composé thérapeutique, capturer de pesticides, encapsuler des composés organiques toxiques présents dans l’eau…

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts vous accompagnent dans vos projets de recherche et développement. Ils vous aident à développer des stratégies de formulation, à optimiser des complexes d’inclusion, à améliorer la solubilité d’un composé, à assurer la stabilité des molécules volatiles, et dans bien d’autres problématiques.

Amélioration des propriétés d’inclusion

Optimiser la stabilité, la solubilité et la biodisponibilité de principes actifs et d’ingrédients dans un médicament.

Etudes de complexation

Caractériser les propriétés d’inclusion et de complexation en vue de solubiliser les molécules hydrophobes d’une formulation dans l’eau.

Préparation de complexes d’inclusion
Encapsulation de molécules d’intérêt biologique/principes actifs, ingrédients, agroalimentaires, peptides
Méthode de kneading, lyophilisation, co-précipitation, micro-ondes
Formulation en poudres à reconstituer
Caractérisation des constantes d’association

Détermination des constantes d’affinité cyclodextrines-ligands

Mesurer l’affinité de liaison moléculaire entre un ligand et sa cible à l’aide de la Résonance Magnetique Nucléaire (RMN).

Etude de la solubilité aqueuse par diagramme de phase

Mesurer la solubilité d’un principe actif ou d’un ingrédient hydrophobe avant et après la complexation par cyclodextrines.

Etude de stabilité des molécules encapsulées

Préserver la teneur d’une substance active dans le temps et éviter l’apparition de produits de dégradation grâce aux cyclodextrines.

Maitrise de la libération prolongée : cyclodextrines antagonistes

Encapsuler et fixer des molécules pour réduire l’action des principes actifs dans un environnement ciblé.

Design de cyclodextrines pour la décorporation
Décontamination des eaux et de la terre
Piégeage de principes actifs et d’arômes
Cyclodextrines pour la formulation de produits cosmétiques ou de médicaments (myorelaxants, composés thérapeutiques à effet antiadhésif permettant de décrocher sélectivement des souches bactériennes de type E.Coli : maladie de Crohn)

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Que vous soyez déjà familier avec la microencapsulation ou que vous souhaitiez en savoir plus sur les cyclodextrines, ce livre blanc vous apportera des informations utiles pour orienter vos choix technologiques :

Un état de lieu des technologies d’encapsulation
Les avantages des cyclodextrines pour la nutraceutique
Les principales innovations technologiques en lien avec les cyclodextrines
Des exemples concrets d’application de cette technologie

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Glycochimie et bioconjugués

Sébastien GOUIN

Sébastien Gouin est Directeur de recherche CNRS et Responsable de l’équipe de recherche CORAIL et responsable scientifique au sein de CAPACITÉS.

Ses travaux de recherche de se situent à l’interface chimie-biologie avec une spécialité dans la glycochimie et la bioconjugaison (synthèse d’inhibiteurs glycosidiques, greffage de sucres sur des biomolécules).

Son intérêt pour l’interdisciplinarité l’a amené à collaborer avec plusieurs laboratoires nationaux et internationaux sur des thématiques de recherche complémentaires.

Brevets et publications

Co-auteur de 86 publications scientifiques internationales à comité de lecture dont 41 articles en auteur correspondant.

31 invitations en conférences dans des universités ou des congrès, dont 11 à l’international.

Referee pour des revues internationales à comité de lecture (environ 12/an) dans des journaux spécialisés comme (Nature Chem. ; Nature Commun ; J. AM. Chem. Soc ; Org. Biomol. Chem. ; J. Med. Chem. ; Chem. Eur. J ; Chemical Sciences ; …)

Co-inventeur principal de 10 brevets de familles de molécules.

Laboratoire en Chimie Moléculaire de Nantes CEISAM

Les thématiques de recherche du laboratoire sont : la synthèse de molécules organiques et de matériaux hybrides, les développements méthodologiques en chimie analytique et la modélisation moléculaire. Les thématiques de recherche sont déployées sur trois interfaces stratégiques « Chimie / santé », « Chimie / photonique moléculaire » et « Chimie / environnement » qui assurent la dynamique de cohésion transversale.

Équipe de recherche CORAIL

L’équipe CORAIL focalise sa recherche sur le développement de glyco-conjugués thérapeutiques (modulateurs mono et multivalents de lectines et de glycosidases), de virus fonctionnalisés par des sucres pour la thérapie génique et de radio-conjugués.

Publications scientifiques de référence :

Bouckaert, J. *; Zhaoli; Li.; Xavier, C.; Almant, M.; Caveliers; V.; Lahoutte, T.; Weeks, S.; Kovensky, J; Gouin, S.G. Heptyl α-D-mannosides grafted on a β-cyclodextrin core to interfere with Escherichia coli adhesion – an in vivo multivalent effect. * Eur. J. 2013, 24, 7847-7855.
Avarez-Dorta, D. *; Thobie, C.; Croyal, M.; Bouzelha, M.; Mével, M.; Deniaud, D. ; Boujtita, M. *; Gouin, S.G. Electrochemically promoted tyrosine-click-chemistry for protein labelling* Amer. Chem. Soc., 2018, 140, 17120-17126.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

RMN de paillasse
Spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre de masse de rapports isotopiques
Spectromètre infrarouge FTIR
Spectromètre Raman
Spectromètre Raman confocal
Spectromètre RMN
Spectroscopie UV-vis

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Glycoreconnaissance : interactions sucres-protéines

Nos prestations en glycoreconnaissance associent des compétences en chimie et en biologie. Elles couvrent un large spectre d’expertises : production de protéines de reconnaissance (lectines et glycosidases), modélisation moléculaire et mesure des interactions moléculaires (constantes d’affinités ou d’inhibition).

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts accompagnent les biotech dans la conception de lectines artificielles et d’inhibiteurs dérivés de sucres pour des applications en santé : diagnostic, anti-infectieux, anti-cancéreux.

Modélisation des interactions moléculaires

Simuler le comportement de molécules et comprendre les interactions entre les molécules afin d’optimiser leur fonctionnement.

Production de lectines/glycosidases

Déployer des algorithmes et modèles d’intelligence artificielle plus légers, facilement embarquables, éventuellement explicables

Production de protéines recombinantes
Troncature : production de fragments ou de domaines de protéines
Mutagenèse
Incorporation acides aminés non naturels
Analyse de l’intégrité structurale
Analyse de la stabilité

Mesures d’affinité moléculaire

Maîtriser l’interaction entre un ligand et son récepteur.

Criblage de chimiothèque
Mesure d’activités et d’inhibitions
Mesures IC50, Ki (inhibition d’interactions)
Microcalorimétrie Isothermale, Résonance Plasmonique de Surface, FRET
Polarisation de fluorescence
Technologie alpha, label free

Mesure de l’activité enzymatique

Identifier et analyser les mécanismes de réactions biochimiques, catalysées par une enzyme et étudier les évolutions sur une durée définie et un environnement spécifique.

Détermination des constantes cinétiques
Caractérisation de spécificité de substrat
Criblage d’activité enzymatique : lipases, glycoside hydrolases, sulfatases, sulfotransférases, monooxygénases
Etudes de stabilité enzyme/ réactivité (température, pH…)

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Ingénierie moléculaire et glycobiologie

Cyrille GRANDJEAN

Directeur de recherche au CNRS, Cyrille Grandjean est spécialisé dans la thématique de recherche Sucres et reconnaissance moléculaire : développement de glycovaccins et interactions sucre/lectines pour la conception de ligands mono et multivalents.

Lauréat du Prix Servier d’Encouragement à la Recherche Thérapeutique en 2001, il a été responsable du laboratoire de synthèse au sein d’une start-up spécialisée dans le développement de kits de sérodiagnostic et de vaccins synthétiques, avant de rejoindre l’Institut Pasteur puis le CNRS en 2007

Il est co-inventeur d’un vaccin glycoconjugué actif contre la dysenterie bacillaire actuellement en étude clinique de phase II.

Brevets et publications

C. Grandjean compte 52 publications dans les journaux internationaux et est co-inventeur de 7 brevets.

L’unité en Sciences Biologiques et Biotechnologies (US2B)

L’US2B (UMR CNRS 6286) est un laboratoire académique développant des recherches fondamentales en biochimie (in-vitro, in-vivo et in-silico)et biologie (microalgue-bactéries, plante-bactéries, plante-plante, etc.).

Equipe de recherche : Ingénierie Moléculaire et Glycobiologie

Les principaux champs disciplinaires de l’équipe sont : la glyco-enzymologie, la glycotechnologie de la reconnaissance : conception de lectines artificielles (dérivés de sucres) pour des applications en santé (diagnostic, anti-infectieux, anti-cancéreux), la glyco-technologie vaccinale.

Publications scientifiques de référence :

Biophysical and structural characterization of mono/di-arylated lactosamine derivatives interaction with human galectin-3. Atmanene, C.; Ronin, C.; Gautier, F.-M.; Djedaïni-Pilard, F.; Téletchéa, S., Ciesielski, F.; Vivat, V.; Grandjean, C. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2017, 489, 281-286
Development of a sensitive microarray platform for the ranking of galectin inhibitors: identification of a selective galectin-3 inhibitor. Dion, J.; Advedissian, T.; Storozhylova, N.; Dahbi, S.; Lambert, A.; Deshayes, F.; Viguier, M.; Tellier, C.; Poirier, F.; Téletchéa, S.; Dussouy, C.; Tateno, H.; Hirabayashi, J.; Grandjean, C. Chembiochem 2017, 18, 2428-2440.

Glycochimie et bioconjugués

Sébastien GOUIN

S. Gouin est Directeur de recherche au CNRS et Responsable de l’équipe de recherche CORAIL

Les travaux de recherche de S. Gouin se situent à l’interface chimie-biologie avec une spécialité dans la glycochimie et la bioconjugaison (synthèse d’inhibiteurs glycosidiques, greffage de sucres sur des biomolécules).

Son intérêt pour l’interdisciplinarité l’a amené à collaborer avec plusieurs laboratoires nationaux et internationaux sur des thématiques de recherche complémentaires.

Brevets et publications

Co-inventeur principal de 5 brevets de familles de molécules.

Co-auteur de 72 publications scientifiques internationales à comité de lecture dont 35 articles en auteur correspondant.

25 Invitations en conférences dans des universités ou des congrès, dont 9 à l’international.

Referee pour des revues internationales à comité de lecture (environ 10/ an) dans des journaux spécialisés comme (J. Am. Chem. Soc, Org. Biomol. Chem. ; J. Med. Chem. ; Chem. Eur. J; Chemical Sciences, Bioorg. Med. Chem. RSC Advances….)

Laboratoire en Chimie Moléculaire de Nantes CEISAM

Équipe de recherche CORAIL

Publications scientifiques de référence :

Polyvalent Transition-State Analogues of Sialyl Substrates Strongly Inhibit Bacterial Sialidases. Assailly, C.; Bridot, C.; Saumonneau, A.; Lottin, P.; Roubinet, B.; Krammer, E-M.; François, F.; Vena, F.; Landemarre, L.; Alvarez Dorta, D.; Deniaud, D.; Grandjean, C.; Tellier, C.; Pascual, S.; Montembault, V.; Fontaine, L.; Daligault, F.; Bouckaert, J.; Gouin, S.G. Eur. J. 2021, 27, 3142-3150.
Electrochemically promoted tyrosine-click-chemistry for protein labelling. Avarez-Dorta, D. ; Thobie, C.; Croyal, M.; Bouzelha, M.; Mével, M.; Deniaud, D. ; Boujtita, M. ; Gouin, S.G. Amer. Chem. Soc., 2018, 140, 17120-17126.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

RMN de paillasse
Spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre de masse de rapports isotopiques
Spectromètre infrarouge FTIR
Spectromètre Raman
Spectromètre Raman confocal
Spectromètre RMN
Spectroscopie UV-vis

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Analyses métabolomiques

La métabolomique est l’étude de l’ensemble des métabolites primaires (sucres, acides aminés, acides gras…) et spécialisés (polyphénols, flavonoïdes, alcaloïdes…) présents dans une matrice biologique. Les analyses métabolomiques, généralement réalisées par résonance magnétique nucléaire (RMN) ou spectrométrie de masse, permettent l’identification et la qualification de biomarqueurs afin de valider une cible thérapeutique, affiner la description d’une pathologie ou encore authentifier l’origine de matières premières.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts vous accompagnent dans vos projets de recherche et développement. Spécialistes des profilages par RMN 1D ou 2D, ils vous aident à quantifier les métabolites et réaliser une analyse statistique non-supervisée ou supervisée. Notre expertise en RMN permet également le suivi de réactions (bio)chimiques par RMN à haut et bas champ.

Identification et quantification de biomarqueurs

Notre savoir-faire : mener des analyses métabolomiques et lipidiques pour valider une cible thérapeutique ou affiner la description d’une pathologie grâce à l’identification et la quantification de biomarqueurs responsables de changements entre deux états.

Nos experts maîtrisent différents types d’analyses d’échantillons biologiques. Ils effectuent des profilages ciblés ou non ciblés et mettent en évidence les changements entre états des matrices biologiques étudiées.

Détermination de la pureté des molécules

Analyse isotopique en ¹³C et ¹⁵N par IRMS (spectrométrie de masse de rapport isotopique) couplée à une chromatographie en phase gazeuse (GC).

Cette technique permet de mesurer la composition isotopique des différentes molécules présentes dans un mélange grâce à la séparation chromatographique. La méthode nécessitant l’analyse de composés volatiles, des dérivations chimiques sont également proposées. De plus, nos équipements permettent les analyses isotopiques ¹³C et ¹⁸O des carbonates ainsi que du carbone inorganique dissout (DIC).

Suivi des transformations (bio)chimiques

Notre savoir-faire : effectuer suivi en temps réel de transformations (bio)chimiques complexes en employant un système de flux continu permettant l’acquisition de spectres RMN sur un spectromètre à bas champ au cours d’une réaction (bio)chimique ou ou d’un procédé (culture de microalgues, fermentation, etc.).

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Analyses métabolomiques

Patrick GIRAUDEAU

P. Giraudeau est Professeur, Responsable de l’équipe MIMM du laboratoire CEISAM, CEISAM, Responsable de la plateforme RMN – CEISAM – Corsaire – MetaboHUB et responsable scientifique de CAPACITÉS.

P. Giraudeau est expert en développements méthodologiques en Résonance Magnétique Nucléaire pour l’analyse quantitative et plus particulièrement dans les développements méthodologiques en RMN 2D quantitative rapide, la polarisation dynamique nucléaire par dissolution, les développements méthodologiques en RMN de paillasse, les applications à la métabolomique, fluxomique et isotopomique et les applications au suivi réactionnel.

Son intérêt pour l’interdisciplinarité l’a amené à collaborer avec plusieurs laboratoires nationaux et internationaux sur des thématiques de recherche complémentaires.

Brevets et publications Retrouvez les travaux de P. Giraudeau sur Google scholar

Laboratoire en Chimie Moléculaire de Nantes CEISAM

Équipe de recherche MIMM

L’équipe MIMM (Magnetic resonance, Isotopomics, Metabolomics, Monitoring) est composée d’environ 25 personnes détenant une expertise reconnue en chimie physique et analytique.

Cette expertise porte en particulier sur les domaines de l’IRMS et de la RMN en solution et de l’analyse isotopique en abondance naturelle, ainsi que leur application à une large gamme de problématiques telles que le métabolisme, l’authentification, la criminalistique ou la surveillance des réactions.

Les publications de l’équipe depuis 2021 sont accessibles à ce lien.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

RMN de paillasse
Spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre de masse de rapports isotopiques
Spectromètre infrarouge FTIR
Spectromètre Raman
Spectromètre Raman confocal
Spectromètre RMN
Spectroscopie UV-vis

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Analyses isotopiques pour l’authentification et la traçabilité industrielle

Prouver qu’un ingrédient est bien d’origine botanique, certifier qu’un matériau est réellement biosourcé ou recyclé, détecter une substitution dans une matière première : ces enjeux nécessitent une analyse qui va au-delà de la composition chimique classique. L’analyse isotopique mesure la signature en isotopes stables de vos échantillons et vous fournit une conclusion directement exploitable pour vos clients, votre cahier des charges ou un régulateur.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

Nos experts vous accompagnent dans vos projets de recherche et développement. Ils vous aident à authentifier l’origine des matières premières, garantir la traçabilité des produits, démontrer la naturalité des composés organiques, étudier le métabolisme et les processus biochimiques, quantifier les métabolites.

Analyse isotopique globale

Analyse isotopique en ¹³C, ²H, ¹⁸O, ¹⁵N et ³⁴S directe de matrices par IRMS (spectrométrie de masse de rapport isotopique) couplée à un analyseur élémentaire (EA), après conditionnement dans des capsules en étain.

Ce type de mesure permet d’obtenir la composition isotopique moyenne de tous les composés de la matrice étudiée.

Analyse isotopique composé-spécifique (CSIA)

Analyse isotopique en ¹³C et ¹⁵N par IRMS (spectrométrie de masse de rapport isotopique) couplée à une chromatographie en phase gazeuse (GC).

CSIA par GC-IRMS
Préparation d’échantillons
Dérivation chimique
Analyses 13C et 15N en routine
Analyse 13C et 18O de carbonates
Analyse 13C du DIC

Profilage isotopique des acides aminés et acides gras

Notre expertise en analyse isotopique composé-spécifique (CSIA) permet le profilage ¹⁵N ou ¹³C (mesures isotopiques et quantification) d’acides aminés et d’acides gras à partir d’extraits complexes.

Les procédés d’extraction des métabolites, leur dérivation chimique et leur analyse par IRMS (spectrométrie de masse de rapport isotopique) couplée à une chromatographie en phase gazeuse (GC) ont été optimisées sur notre plateforme et permettent ces analyses en routine.

Profilage CSIA par GC-IRMS
Isolement des métabolites d’intérêt (protéines, lipides)
Hydrolyse des protéines
Dérivation chimique (NPIP ou PFPA) des acides aminés
Saponification ou méthyl estérification des acides gras
Analyse isotopique et quantification

Analyse isotopique position-spécifique en carbone-13 (PSIA) et deutérium (PSIA)

Analyse isotopique position-spécifique en ¹³C et en ²H par RMN (résonance magnétique nucléaire) quantitative et en ¹³C par par pyrolyse couplée à l’IRMS (spectrométrie de masse de rapport isotopique).

Ces méthodes innovantes donnent accès à la distribution du carbone-13 ou du deutérium entre les différentes positions C ou H de la molécule étudiée.

Le développement constant de ces méthodes permet aujourd’hui d’étudier l’origine et le devenir de nombreux composés organiques.

PSIA par RMN 13C et 2H :
Analyses par RMN 13C ou 2H ;
Mise au point du protocole pour de nouveaux composés ;
Traitement des résultats.
PSIA en 13C par Pyrolyse-GC-IRMS :
Calibrage de la méthode pour de nouveaux composés ;
Analyses par Pyrolyse-GC-IRMS ;
Traitement des résultats.

Nos prestations d’ingénierie et de R&D

La Plateforme Ligérienne d’Isotopie est l’infrastructure régionale créée en 2021 dans le cadre du programme « Infrastructure de recherche ligérienne », lancé par la région Pays de la Loire en collaboration avec la Commission européenne, relatif à l’encadrement des aides d’État à la recherche, au développement et à l’innovation.

Pour répondre aux besoins des industriels et ainsi créer les solutions industrielles du futur, le laboratoire CEISAM (UMR CNRS 6230) et l’IRHS-Angers ont travaillé pour développer cette plateforme, opérée en partie par les ingénieurs de CAPACITÉS.

L’appui des laboratoires de recherche

Pour mener à bien vos projets d’innovation, nos équipes bénéficient de l’appui et des moyens techniques des laboratoires de Nantes Université.

Analyses isotopiques

Serge AKOKA

Serge AKOKA est enseignant-chercheur à Nantes Université. Il pratique l’analyse isotopique position-spécifique au sein de l’équipe MIMM du CEISAM depuis 1997. Il est également membre du Réseau Francophone de Métabolomique et de Fluxomique (RFMF). Il s’intéresse particulièrement aux développements méthodologiques en RMN quantitative de haute précision et à l’isotopomique.

Brevets et publications

S. AKOKA, G. REMAUD. NMR-based isotopic and isotopomic analysis. Progress in NMR Spectroscopy, 2020, 120–121, 1–24.
G. HAJJAR, T. RIZK, J. BEJJANI, S. AKOKA. Metabisotopomics of triacylglycerols from animal origin: A simultaneous metabolomic and isotopic profiling using 13C INEPT. Food Chemistry 315 (2020) 126325.
L. HADDAD, S. RENOU, G. S. REMAUD, T. RIZK, J. BEJJANI, S. AKOKA. A precise and rapid isotopomic analysis of small quantities of cholesterol at natural abundance by optimized 1H-13C 2D NMR. Analytical and Bioanalytical Chemistry 413 (2021) 1521–1532.

Laboratoire en Chimie Moléculaire de Nantes CEISAM

Équipe de recherche MIMM

L’équipe MIMM (Magnetic resonance, Isotopomics, Metabolomics, Monitoring) est composée d’environ 25 personnes détenant une expertise reconnue en chimie physique et analytique.

Les publications de l’équipe depuis 2021 sont accessibles à ce lien.

Notre parc de moyens d’essai et de mesure

Plus de 150 équipements dédiés

Nous vous proposons des prestations à façon, mobilisant parfois plusieurs appareils, afin de répondre précisément à votre besoin.

RMN de paillasse
Spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre de masse de rapports isotopiques
Spectromètre infrarouge FTIR
Spectromètre Raman
Spectromètre Raman confocal
Spectromètre RMN
Spectroscopie UV-vis

Questions fréquentes sur l’analyse isotopique

Qu’est-ce qu’une analyse isotopique ?

Une analyse isotopique permet de mesurer l’abondance en isotope lourd stable d’un matériau (carbone-13, deutérium, azote-15…) pour en déterminer l’origine, le procédé de fabrication ou l’authenticité.

À quoi sert l’analyse isotopique en industrie ?

Elle permet d’authentifier l’origine géographique d’un produit, de détecter des fraudes ou substitutions, de différencier des matériaux biosourcés et pétrosourcés, ou d’étudier le métabolisme pour des applications en santé.

Quelle est la différence entre EA-IRMS et GC-IRMS ?

L’EA-IRMS donne la composition isotopique moyenne de toute la matrice. La GC-IRMS (analyse composé-spécifique, CSIA) mesure la signature isotopique molécule par molécule, ce qui permet une analyse bien plus fine de mélanges complexes.

Les experts de CAPACITÉS peuvent-ils analyser des échantillons pour des industriels ?

Oui. CAPACITÉS propose des prestations à façon en EA-IRMS, GC-IRMS et RMN quantitative, avec un accompagnement R&D de l’interprétation des résultats jusqu’aux recommandations opérationnelles. Nos ingénieurs travaillent en lien étroit avec la Plateforme Ligérienne d’Isotopie et les équipes de recherche du CEISAM (Nantes Université), ce qui nous donne accès à des équipements et une expertise de pointe pour répondre aux besoins des industriels.

Les défis relevés

Distinguer matériaux vierges et recyclés : une nouvelle méthode basée sur la signature isotopique

Garantir l’authenticité d’un produit en certifiant son origine botanique

Analyse isotopique intramoléculaire en ¹³C du benzaldéhyde

Repousser les limites de l’authentification des matières premières

Identifier les changements structuraux de la matière

À la recherche d'un partenaire ingénieux ?

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Thérapie génique : une expertise translationnelle unique

Sciences du vivant

Nos experts en production de vecteurs viraux travaillent au sein du laboratoire de thérapie génique de Nantes pour vous accompagner dans le développement de nouveaux médicaments de thérapie génique.

Les équipes en Immuno-monitoring, essais précliniques et production de vecteurs viraux de CAPACITÉS proposent une offre d’accompagnement global dans la mise au point du candidat médicament.

Disposant d’un savoir-faire reconnu internationalement dans le domaine de la therapie génique, nos experts offrent la réactivité d’une société de recherche contractuelle (CRO) dans les phases de découverte et développement de médicaments de thérapie génique.

Sommaire

Prestations

Preuves de concept

Données précliniques

Manufacturing

Expérimentation préclinique

Plateaux technologiques

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Criblage, sélection et optimisation de souches

En lien étroit avec le laboratoire de thérapie génique de Nantes TARGET (UMR 1089), nous proposons le développement de procédés de production et de caractérisation de vecteurs viraux de transfert de gênes dérivés des adénovirus et des AAV. Ces vecteurs sont destinés à des applications allant de la recherche fondamentale aux essais précliniques.

En résumé

Production de vecteurs

Vecteurs AAV

AAV recombinants

Plasmides vecteurs

Techniques d’analyse

R&D

Production de vecteurs AAV recombinants

Essais et preuve de concept
Production par recombinaison homologue ou amplification
Vecteurs hybrides (ITR AAV2)
Sérotypes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, rh 10
Variants (2i8, DJ, …)
rAAV simple brin et auto-complémentaire
400 lots / an

Constructions à façon de plasmides vecteurs

Développement de processus et de techniques d’analyse

Développement de procédés compatibles GMP pour la fabrication à petite / moyenne échelle de vecteurs viraux (rAAV)
Évaluation de plateformes innovantes pour les procédés d’amplification (upstream, USP) et de purification (downstream, DSP) des vecteurs viraux
Développement de procédés de production dans des cellules adhérentes et en suspension
Développement de méthodes analytiques adaptées : pureté, identité, titre, pouvoir infectieux
Production et caractérisation de lots de rAAV pour des études précliniques d’efficacité, d’évaluation de dose, de toxicité
Directive ICH S6
Études de biocompatibilité dans les contenants GMP finaux

R&D

Centre de recherche dédié à l’innovation pour la production de vecteurs viraux
Développement de processus sur-mesure à haut rendement pour la production de vecteurs
Amélioration de l’efficacité de l’encapsidation du génome rAAV
Développement d’outils analytiques basés sur le séquençage de nouvelle génération et la bioinformatique
Caractérisation des génomes et résidus contaminants issus des procédés de fabrication des vecteurs viraux

Centre de production de vecteurs – CPV

Les équipes de recherche et le centre de production de vecteurs (plateforme CPV) du laboratoire de thérapie génique de Nantes TARGET (UMR 1089), travaillent ensemble pour assurer une production et une caractérisation des vecteurs viraux fiables et de qualité. Elles peuvent aussi développer des tests analytiques à façon et de nouveaux tests de caractérisation innovants.

En résumé

Upstream technologies

Cellules adhérentes HEK293

Cellules Sf9

Développement de procédés

Downstream technologies

Clarification

Purification

Formulation

Upstream technologies

Cellules adhérentes HEK293 – Cellstacks® vessels (CS) – Jusqu’à 24 CS10 par lot pour les petites et les moyennes productions de rAAV
Cellules Sf9 / Plateforme BEV de 2 à 50 litres par lot pour les petites et les moyennes productions de rAAV
Cellules HEK293 en suspension. Phase de développement des processus, criblage de lignées cellulaires…

Downstream technologies

Immuno-monitoring

Experts dans le suivi de l’immunité de l’hôte dans les protocoles de thérapie génique, nous proposons des analyses pour le suivi des réponses immunitaires dirigées contre le vecteur et contre le produit du transgène. Nous accompagnons le développement de vos produits des projets de recherche aux études de toxicologie et essais cliniques.

En résumé

Immunité humorale

Facteurs neutralisants

Quantification de cytokines

Immunité cellulaire

Phénotypage

Isolement de plasma

Isolement de cellules

Tests

Immunité humorale

Immunité cellulaire

Préparation des échantillons

Des tests disponibles pour :

Plateforme d’immuno-monitoring – GTI

Les analyses pour le suivi de la réponse immunitaire contre le vecteur ou le produit du transgène, sont menées par la plateforme GTI (Gene Therapy Immunology Core) du laboratoire de thérapie génique de Nantes UMR1089. Cette plateforme dispose de moyens techniques complets pour l’immuno-monitorage des études de thérapie génique.

En résumé

ELISpot

Phénotypage

ELISA

Western Blot

Luminex

Lecteur de microplaques

Transfert de gels turbo

Analyses précliniques

L’évaluation de la biodistribution et du profil d’expression de transgènes est nécessaire pour comprendre la pharmacologie et la pharmacocinétique d’un produit thérapeutique. Nous sommes reconnus comme experts en analyses moléculaire et biochimiques requises pour l’évaluation de l’efficacité et de la biosécurité de produits de thérapie génique.

En résumé

Évaluation de la fonctionnalité

Évaluation de la biodistribution

Évaluation de la dissémination

Quantification absolue du génome

Évaluation du profil d’expression

Coordination des études

Plateau technologique d’analyses précliniques – PAC

Notre expertise de pointe pour l’évaluation de la biodistribution et du profil d’expression de transgènes est mise en œuvre à l’aide de multiples outils et équipements disponibles sur la plateforme PAC (Preclinical Analytics Core) du laboratoire de thérapie génique de Nantes UMR1089.

En résumé

BROYEUR DE TISSUS

AUTOMATE DE PIPETAGE

NANOPHOTOMÈTRE

LECTEUR DE MICROPLAQUES

LECTEUR COLORIMÉTRIQUE

LECTEUR FLUORIMÉTRIQUE

PCR / QPCR

L’ingénierie CAPACITÉS

Nos laboratoires de recherche
Nos experts en thérapie génique effectuent leurs travaux d’ingénierie directement dans les laboratoires de recherche de Nantes Université et plus particulièrement au sein du laboratoire de thérapie génique de Nantes TARGET (UMR 1089).
Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Notre partenaire d’innovation

CAPACITÉS adhère au réseau Polepharma.

Nos moyens techniques
Prioritairement acquis pour les besoins de la recherche académique, les équipements de pointe des laboratoires de Nantes Université sont disponibles pour des prestations aux industriels.
Les experts de CAPACITÉS vous accompagnent de la réalisation du devis jusqu’à la mise en place des tests, analyses et essais.

Ils relèvent vos petits et grands défis

Immunologie

Oumeya ADJALI

Responsable scientifique

Responsable scientifique du plateau technologique d’immuno- monitoring GTI

Directrice du laboratoire TaRGeT (UMR 1089) (INSERM, Nantes Université).

Spécialités : preuves de concept préclinique, thérapie génique, thérapie cellulaire, AAV virus, bioproduction, dystrophies rétiniennes, vecteurs viraux.

Production de vecteurs

Véronique BLOUIN

Conseillère scientifique

PhD. Responsable opérationnel du centre de production de vecteurs (CPV).

Spécialités : virus adéno-associés, vecteurs AAV, thérapie génique, clonage, analyse Western Blot, transfection de cellules de mammifères, culture de cellules de mammifères, SDS-PAGE, culture de lignées cellulaires.

Membre du laboratoire TaRGeT (UMR 1089 (UMR 1089).

Maladies neuromusculaires

Caroline LE GUINER

Conseillère scientifique

Responsable scientifique du plateau technologique « Preclinical Analytics Core » PAC et du programme « Thérapie Génique Translationnelle des maladies neuromusculaires ».

Spécialités : thérapie génique, vecteurs viraux rAAV, analyses moléculaires et biochimiques, management et coordination de projets, veille scientifique.

Membre du laboratoire TaRGeT (UMR 1089 (UMR 1089).

Immunologie

Célia COUZINIÉ

Ingénieure R&D

Responsable opérationnelle du plateau technologique d’immuno- monitoring GTI.

Elle collabore plus particulièrement avec le laboratoire TaRGeT (UMR 1089 (UMR 1089).

Ingénieur Biochimie, INSA Toulouse.

Spécialités : management de de projets, phases réglementaires toxicologiques et cliniques (GCLP), immuno- monitorage, immunologie du transfert de gène à l’aide d’AAV, production de protéines.

Management de projet en thérapie génique

Emilie AUDRAN

Cheffe de projet

Elle collabore plus particulièrement avec le laboratoire TaRGeT (UMR 1089 (UMR 1089).

Docteur et Ingénieur en Biotechnologie et sciences de la vie.

Spécialités : management et coordination de projet, biotechnologie, biochimie, développement préclinique.

Assurance qualité

Héloise FONTENEAU

Assurance Qualité

Elle collabore plus particulièrement avec le laboratoire TaRGeT (UMR 1089 (UMR 1089).

Ingénieur Biochimie, INSA Toulouse. Master en management de l’innovation.

Spécialités : assurance qualité, gestion de projet, BPF, ISO, GcLP, ANSM, FDA, CFDA.

Support aux projets

Françoise BALTER

Assistante projets

Elle collabore plus particullièrement avec le laboratoire de thérapie génique de Nantes (UMR 1089).

Assistante de la plateforme de production de vecteurs viraux au sein de CAPACITÉS.

Spécialités : gestion des commandes & clientèle, gestion des transports, établissement de devis.

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Accueil > Sciences du vivant

Innovation robotique et automatisation

Digital / IA, Industrie du futur, Mer / environnement, Sciences du vivant

Quels que soient votre métier et votre secteur d’activité, nos équipes imaginent et conçoivent pour vous des solutions robotisées innovantes et sur-mesure.

Offrant toujours plus d’autonomie et de performance, la robotique est un moyen d’innover durablement dans les secteurs d’activité les plus variés : industries, agriculture, BTP…
Afin de concevoir des solutions robotisées inédites, nous combinons le meilleur de la recherche en robotique et de l’innovation technologique en intelligence artificielle avec notre expérience des projets atypiques.

Notre savoir-faire s’étend de l’automatisation industrielle de certaines tâches pénibles au déploiement de technologies innovantes dans un robot autonome, tout en considérant avec attention la relation homme-machine.
Ce qui nous anime ? Relever vos défis technologiques et faire avancer votre R&D pour booster votre compétitivité.

Sommaire

Prestations

Formalisation du besoin

Études techniques et expertises

Développement d’un prototype

Solution industrialisable

Accompagnement in situ

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Accompagnement à la robotisation et à l’automatisation

Sécuriser le projet en définissant la stratégie d’automatisation la plus robuste et performante. Rédiger le cahier des charges fonctionnel et les spécifications projet. Sourcer, étudier et comparer en totale neutralité les solutions technologiques disponibles sur le marché : mobilité, bras, compliance, effecteurs, programmes… Accompagner le projet jusqu’à la sélection et au suivi de l’intégrateur.

En résumé

Gestion de projet

Veille technologique

Benchmarking

Cahier des charges

AMO

Assistance à l’intégration

Formations professionnelles

Veille technologique

Gestion de projet

Conseil et rédaction du cahier des charges fonctionnel
Accompagnement à la recherche de concepts par la méthode TRIZ (méthode de créativité par approche heuristique)
Structuration du projet
Rédaction des spécifications
Accompagnement au suivi de projet

Tests, essais, modélisation

Formation professionnelle

Robotique autonome et mobile

Concevoir des machines mobiles et autonomes (briques technologiques, sous-ensembles intégrables ou démonstrateurs complets) capables de s’adapter à des environnements incertains, complexes, outdoor : robots agricoles / sous-marins / BTP / robotique médicale… Sélectionner et intégrer les meilleures technologies. Accompagner le projet jusqu’au déploiement industriel.

En résumé

Computer vision

Navigation autonome

Génération de trajectoires

Intelligence Artificielle

Interaction Homme Robot

Automatisation des procédés industriels complexes

Robotiser des opérations manuelles complexes, des procédés industriels spécifiques présentant des contraintes techniques fortes : enlèvement ou ajout de matière à forte cadence et/ou précision, matériaux souples, environnements non contrôlés… Aborder le procédé dans son contexte applicatif réel pour développer une solution parfaitement adaptée.

En résumé

Relocalisation industrielle

Analyse de procédés

Procédés de fabrication

Programmation robotique

Interaction Homme Robot

Data science et Intelligence artificielle pour l’industrie

Riches de notre proximité avec le laboratoire LS2N, nous déployons les dernières avancées de la recherche en IA-data science dans vos projets, du robot autonome à la digitalisation et robotisation de vos ateliers (industrie 4.0). Exploiter vos données nous permet d’améliorer vos procédés, d’anticiper vos opérations de maintenance ou encore de contrôler l’état de vos machines.

En résumé

Computer vision

reinforcement learning

fst

nouveaux modèles et algorithmes

monitoring de procédés

digitalisation d’ateliers

Computer vision & navigation robotique

Benchmark et état de l’art : technologies de vision par ordinateur adaptées à vos projets
Tests et évaluation des nouveaux systèmes de vision : caméras, lidar, laser, SLAM…
Intégration de modèles et d’algorithmes d’IA propriétaires ou opensources à la cellule robotisée : réseaux de neurones (deep learning), apprentissage supervisé/non supervisé
Intégration de nos modèles et algorithmes optimisés (R&D) : reinforcement learning, few shot learning, multi-task learning…

IA pour le monitoring des procédés – machines – outils

Aide au choix des systèmes de collecte et de génération de données (smart data)
Collecte des données à partir de sources multiples
Choix des indicateurs à surveiller (KPI)
Exploration de données / fouille de données (data mining) automatique ou semi-automatique
Intégration des données dans des modèles prédictifs (machine learning) : aide à la décision, maintenance prédictive

Digitalisation de l’atelier

Evaluation et déploiement des technologies robotiques dans la ligne de production, avec prise en compte des flux
Analyse et optimisation des flux de production
Technologies multi-agents : reconfiguration dynamique d’atelier, pilotage flexible, coordination de flottes d’AGV
Expertise au déploiement d’un jumeau numérique
Audit, benchmark et aide au déploiement d’un MES (Manufacturing Execution System)

L’ingénierie CAPACITÉS

Notre laboratoire de recherche

Nos experts en robotique et intelligence artificielle effectuent leurs travaux d’ingénierie directement au sein du laboratoire de recherche en sciences du numérique, le LS2N. Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS est adhérent des réseaux Deep Farm Bots, IRT Jules Verne, EMC2, Vegepolys Valley et ID4car.

Nos moyens techniques

Nous exploitons plus de 220 équipements des laboratoires de Nantes Université. Découvrez nos moyens techniques.

Les défis relevés

Améliorer la durabilité des semelles grâce aux analyses thermiques

Instrumentation thermique embarquée pour des essais d’abrasion

Aéronautique : réussir le polissage robotisé des surfaces XXL

Automatisation du procédé de polissage de surfaces complexes

Robotisation, quelles solutions pour aider les entreprises ?

Robotique XXL : concilier haute précision et grandes dimensions

Un algorithme de relocalisation exploitant les données collectées par MESURES laser

Un système robotisé de détection de mines antipersonnel

Développer un Système robotisé de détection multi-capteurs

Une précision maximale pour la cellule CND de CEA Tech

Un outil de calibration XXL pour optimiser les performances du tomographe RX robotisé

Menuiserie industrielle : CAPACITÉS automatise le parachèvement

Analyser des opérations manuelles et définir une stratégie d’automatisation

Le groupe La Poste automatise ses opérations logistiques avec CAPACITÉS

Usine 4.0 : simplifier le pilotage des robots industriels

Un logiciel de FAO adapté aux opérations de parachèvement

Anatis, robot agricole mobile et autonome

Un robot autonome connecté, facile à programmer, facile à piloter

Ils relèvent vos petits et grands défis

IA – Computer Vision

Harold MOUCHERE

Conseiller scientifique

Professeur à Nantes Université. Responsable l’équipe IPI (Image Perception Interaction) du LS2N.

Spécialités : analyse et reconnaissance d’images, particulièrement d’écritures manuscrites. Approches statistiques, structurelles et syntaxiques. Réseaux de neurones profonds. Explicabilité des réseaux de neurones. Applications : vision industrielle, imagerie médicale, analyse de documents manuscrits.

Robotique collaborative Procédés robotisés

Kévin SUBRIN

Responsable scientifique

Maître de conférence à l’Université de Nantes. Membre de l’équipe ROMAS du LS2N.

Spécialités : cobotique, robots collaboratifs, robotique des grands espaces, acceptabilité Homme/machine, conception centrée utilisateur, fiabilité des systèmes, monitoring des machines et des robots, maintenance prédictive.

Smart manufacturing

Mathieu RITOU

Conseiller scientifique

Maître de conférences à l’Université de Nantes. Membre de l’équipe ROMAS du LS2N et membre du CIRP.

Spécialités : instrumentation de machine, collecte et fouille de données (data mining), smart data et KPI pour l’aide à la décision, apprentissage non-supervisé, machine-outil et problèmes vibratoires en usinage.

Simulation de flux / Jumeau numérique

Olivier CARDIN

Conseiller scientifique

Maître de conférences HDR à l’Université de Nantes. Responsable de l’équipe PSI (Pilotage des Systèmes Industriels) du LS2N.

Spécialités : simulation de flux, jumeau numérique à l’échelle de l’usine, systèmes multi-agents, prise en compte de l’humain dans les politiques d’ordonnancement, commande optimale de systèmes industriels.

Métrologie et procédés industriels

Joachim MARAIS

Ingénieur R&D Responsables d’équipe

Spécialités : métrologie dimensionnelle multi-échelles, instrumentation, procédés de fabrication, modélisation et optimisation de flux de production, jumeau numérique, … appliqués aux secteurs de l’aéronautique, du spatial, du nucléaire ou de l’automobile.

Collabore avec les équipes robotique et intelligence artificielle du LS2N.

Informatique industrielle IoT

Julien VIAUD

Ingénieur R&D

Spécialités : informatique industrielle, électronique, IoT, développement full stack et embarqué. Double compétence électronique / informatique, au service des problématiques du smart manufacturing, de l’instrumentation de machine et des IoT.

Collabore avec les équipes robotique et intelligence artificielle du LS2N.

Automatisme et robotique des procédés

Guillaume GALLOT

Ingénieur R&D

Docteur en Robotique.

Spécialités : modélisation et commande des robots, développement de machines spéciales dans des domaines variés (agriculture, transport…).

Collabore avec les équipes robotique et intelligence artificielle du LS2N.

Robotique industrielle Fabrication additive

Benoît FURET

Conseiller scientifique

Professeur à Nantes Université. Membre de l’équipe ROMAS du LS2N.

Spécialités : robotique de production, fabrication additive, pilotage intelligent des procédés de production, process monitoring, usinage grande vitesse, matériaux et mise en œuvre, génie mécanique

Conception mécanique

Sébastien LE LOCH

Conseiller scientifique

Maître de conférences à Nantes Université. Membre de l’équipe ROMAS du LS2N.

Spécialités : chaîne numérique (PLM), méthodologie CAO, simulation des structures, conception mécanique, fabrication additive

Conception et simulation mécanique

Thomas BROS

Ingénieur R&D

Master ITI en mécanique, matériaux et robotique. Spécialités : Process mécaniques, conception et simulation, robotique et automatisation.

Collabore avec les équipes en robotique et procédés industriels du laboratoire LS2N.

Robotique industrielle et informatique

Julien LIVET

Ingénieur R&D

Spécialités : Robotique industrielle et informatique.

Collabore avec les équipes en robotique et procédés industriels du laboratoire LS2N.

Conception mécanique

Samuel PONS

Assistant ingénieur

Conception Mécanique

Etienne DELEMAZURE

Assistant ingénieur

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Accueil > Sciences du vivant

Culture industrielle des microalgues

Industrie du futur, Mer / environnement, Sciences du vivant

Nous proposons une offre complète au service des projets d’exploitation industrielle des microalgues : du criblage de souches jusqu’à la montée en échelle.

Nos équipes vous accompagnent dans la sélection des souches et la détermination des conditions de valorisation et de mise en culture de microalgues. Nous menons des campagnes d’essai sur différents systèmes de production fermés ou non, et pouvons tester ou développer à façon différents types de photobioréacteurs.
Nous maîtrisons également les opérations de valorisation jusqu’à l’extraction purification de composés d’intérêt issus des microalgues : sucres, lipides et protéines.

Nos travaux contribuent au développement de produits novateurs à fort potentiel : bioplastiques, biocarburants, biomatériaux, biobitume, spiruline, etc.
Sous forme de prestations R&D et des projets de recherche collaborative, CAPACITÉS met au profit des industriels et des laboratoires le savoir-faire du laboratoire GEPEA dans l’exploitation industrielle des microalgues : réutiliser le CO2, l’azote et la chaleur fatale d’activités industrielles polluantes pour produire des ressources valorisables.

Sommaire

Prestations

Stratégie et conseil

Diagnostic et criblage

Développement de procédés

Bioraffinage

Scale Up

Quels que soient vos défis, nos experts vous livrent des solutions fonctionnelles et innovantes.

Les microalgues, une révolution pour

Les ingrédients naturels

Les microalgues sont une source innovante de composés naturels : EPA/DHA, pigments, peptides, protéines, polyssacharides, stérols.

Nutraceutique | Cosmétique

PLus d'infos

Les molécules actives

Les microalgues sont une source de molécules actives aux propriétés uniques, idéale pour enrichir votre pipeline.

Biotechnologies | Pharmaceutique

PLus d'infos

Les biomatériaux

Les microalgues permettent de développer des matériaux innovants pour remplacer les composants pétrosourcés.

Industries chimiques | Plasturgistes

PLus d'infos

La décarbonation

La culture de microalgues permet d’intégrer aux usines des technologies de capture, stockage et valorisation du carbone (CCUS).

Industries lourdes

PLus d'infos

Criblage, sélection et optimisation de souches

Nos équipes ont accès aux collections de souches des laboratoires GEPEA et ISOMER. Au besoin, elles accèdent également aux collections de souches RCC et NCC, entre autres. Disposant d’un savoir-faire en caractérisation de souches, nous vous accompagnons dans les étapes de criblage, screening, isolement et purification.

En résumé

PORTEFEUILLE DE SOUCHES

CRIBLAGE

ISOLEMENT

CARACTÉRISATION

PURIFICATION

PHOTOBIORÉACTEURS TORIQUES

Développement, tests et automatisation de procédés de culture

Forts de nos moyens techniques en analyse et modélisation, nous sommes capables de tester, mesurer et suivre en temps réel l’ensemble des paramètres de culture nécessaires à la production de la biomasse algale : concentration des niveaux de carbone, azote et phosphore, quantité de lumière, qualité de l’eau, contaminations biologiques, conditions météorologiques, etc.

Nous travaillons également sur l’automatisation de procédés de culture : conception de l’outil de contrôle capable d’ajuster automatiquement les paramètres de culture dans des photobioréacteurs.

En résumé

TEST DE TECHNOLOGIES

CONCENTRATION ET RÉCOLTE

DÉVELOPPEMENT DE PROCÉDÉS

SUIVI DE CULTURE

TRAITEMENT DES EFFLUENTS

Bioraffinage, tests comparatifs et couplage des opérations unitaires

Nos experts étudient l’intégration des opérations unitaires en laboratoire ou sur site pour une valorisation complète de la biomasse produite. Nous développons le procédé jusqu’à extraction purification des biomolécules visées par votre cahier des charges. Nos études sont validées en conditions réelles et à une échelle représentative.

En résumé

RÉCOLTE

BROYAGE

ENRICHISSEMENT

EXTRACTION

PURIFICATION

CONDITIONNEMENT

Bilan matière, analyse de la biomasse

Avec l’appui des laboratoires GEPEA et CEISAM, nous disposons de l’expertise et du parc analytique nécessaires à une caractérisation biochimique précise de la matière et des métabolites produites, des biomolécules extraites. Nous sommes donc en mesure d’effectuer en autonomie toutes nos analyses.

En résumé

DOSAGE DE PROTÉINES

PROFILAGE DES COMPOSÉS

PROFILAGE DES CLASSES

PROFILAGE DES FAMILLES

ANALYSE SPECTRO

RMN

Dosage

Profilage

Types d’analyses

Scale-up, montée en échelle des procédés de culture de microalgues

Nous testons et validons les conditions de montée en échelle et d’industrialisation des procédés. Notre parc d’équipements nous permet de concevoir des pilotes, de réaliser des productions à l’échelle laboratoire, de produire et livrer des échantillons en vue de campagnes d’essai (test consommateur, préclinique, clinique).

En résumé

IDENTIFICATION DE VERROUS

INSTALLATION PILOTE

INDUSTRIALISATION

PRODUCTION À FAÇON

Identification et validation des verrous

Limites de transfert de masse et de chaleur
Haute pression partielle d’O2 / CO2
Gradients de pH / température
Gradients de substrat
Pression
Lumière

Industrialisation du procédé

Tests et essais pour réaliser la montée en échelle
Validation des matières premières industrielles sur appareil de laboratoire
Études de caractérisation des appareils pilotes (standard) avant essais de validation
Intégration du nouveau procédé dans une chaîne de procédés existante

Production à façon

Activités de recherche collaborative et projets de R&D

L’accès aux moyens techniques et aux chercheurs du laboratoire GEPEA permet de développer des projets de recherche et d’innovation, dans les domaines de la valorisation des bioressources marines et des microalgues en particulier.

En résumé

ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE

TRAITEMENT DES EFFLUENTS

BIOCARBURANTS

PRODUCTION DE LOTS

PROCÉDÉS INNOVANTS

TEST D’ÉQUIPEMENTS

Plateforme technologique et R&D ALGOSOLIS

AlgoSolis offre l’infrastructure et les équipements nécessaires à l’exploitation contrôlée, intensifiée et durable de la ressource microalgale à grande échelle. Cette plateforme permet aux différents acteurs de mettre au point une culture de microalgues en bassins ouverts et clos. La modélisation et la conception de photobioréacteurs sur mesure est aussi au RDV. Cette offre technologique contribue au développement des projets de recherche et d’innovation dans le domaine des biotechnologies bleues.

En résumé

SALLES DE PRÉ-CULTURE

PHOTOBIORÉACTEURS INTENSIFIÉS

PHOTOBIORÉACTEURS AIRLIFT

RACEWAYS CLOS

PRODUCTION EXTÉRIEURE

PRODUCTION SOUS SERRE

HALLE DE BIORAFFINAGE

Surface de production

Installations

R&D de traitement en aval

Unités de traitement

Automatisation de l’ensemble de l’installation

Envie d’en savoir plus ?

Vous pouvez vous inscrire pour visiter la plateforme AlgoSolis.

Formation courte « Culture industrielle de microalgues et cyanobactéries »

Animée par des enseignants-chercheurs du laboratoire GEPEA et des ingénieurs de CAPACITÉS, cette formation professionnelle permet d’acquérir les éléments théoriques et pratiques mis en œuvre sur l’ensemble de la chaîne de production de microalgues, de la préparation des milieux et des inoculums, à la récolte finale de la biomasse produite en conditions solaires. Formation labellisée par le Pôle Mer Bretagne Atlantique.

Bonnes pratiques de culture [1 jour]
Ingénierie de culture [2 jours]
Récolte des microalgues [1jour]

Public ciblé : personnel technique en lien avec l’activité de production de microalgues.

Intéressé ? Contactez-nous pour réserver votre formation.

JOUR 1

Bonnes pratiques de culture

JOURS 2 & 3

Ingénierie de culture

Modes opératoires
Spécificités de fonctionnement
Outils de conception
Contrôle et conduite optimisée
Culture solaire
Préculture et ensemencement de bassins de production
Production industrielle de Spiruline : technologies et pratiques, intégration industrielle
Suivi/optimisation de culture

JOUR 4

Récolte des microalgues

L’ingénierie CAPACITÉS

Nos laboratoires de recherche

Nos experts en microalgues effectuent leurs travaux d’ingénierie directement dans les laboratoires de recherche de Nantes Université et plus particulièrement au sein des laboratoires
GEPEA (Génie des Procédés, Environnement, Agroalimentaire) et ISOMER (Institut Des Substances et Organismes de la Mer).
Au quotidien, ils associent moyens techniques et découvertes scientifiques pour relever vos défis de R&D.

Nos partenaires d’innovation

CAPACITÉS et les laboratoires GEPEA et ISOMER sont représentés au sein des réseaux Bioeconomy for Change, Pôle MER Bretagne Atlantique, IBISBA, Végépolys, EABA, Atlantic Microalgae, Association France Microalgues, Polepharma.

Nos moyens techniques

Algosolis, plateforme opérée par CAPACITÉS, est certifiée plateforme pour la R&D à échelle préindustrielle pour la production de biocarburant par microalgues (EERA Bioenergy consortium). Elle est également reconnu par l’ADEME comme une plateforme de démonstration et est membre du réseau Européen IBISBA (Industrial Biotechnology Innovation and Synthetic Biology), regroupement de plateformes de biotechnologies européennes.

Découvrez notre catalogue d’équipements

Les défis relevés

Cosmétiques : une microalgue pour remplacer les microplastiques

Développement d’un protocole de culture pour une souche microalgale inexplorée

Un nouveau thermoplastique biosourcé issu de la spiruline

Production à échelle démonstrative d’une biomasse carencée en conditions solaires

CAPACITÉS accompagne AGS Therapeutics et AGS-M dans leur développement

Des microalgues pour valoriser chaleur résiduelle et CO2 industriels

Mise au point d’un procédé de valorisation des effluents gazeux par la culture de microalgues

Bioraffinage des microalgues : réussir la montée en échelle

Microalgues : comment valoriser le CO2 des sites industriels

Produire du biodiesel en Guyane, à partir de microalgues endémiques

Criblage et optimisation du métabolisme de souches

Produire des molécules à haute valeur ajoutée à partir de microalgues

Mise au point et scale-up du procédé de bioraffinage

Produire à échelle industrielle une microalgue anti-cholesterol

Design et scale-up des procédés de culture microalgale

Des microalgues pour dépolluer les effluents

Combiner épuration des eaux et production de biomasse

Ils relèvent vos petits et grands défis

Génie des procédés

Pascal JAOUEN

Responsable scientifique

Directeur honoraire du laboratoire GEPEA. Professeur à Nantes Université, co-directeur de la plateforme Algosolis.

Spécialités : génie des procédés & bioprocédés, biotechnologies marines, techniques séparatives, procédés de culture de microalgues

Ingénierie de photobioréacteurs

Jérémy PRUVOST

Conseiller scientifique

Directeur du laboratoire GEPEA Directeur de la plateforme Algosolis. Professeur à l’Université de Nantes en génie de bioprocédés.

Génie des procédés

Jack LEGRAND

Conseiller scientifique

Professeur émérite de l’Université de Nantes. Directeur de l’UMR 6144 et expert « Ingénierie du Vivant » du CNRS, membre du comité d’évaluation du programme ANR « Bioénergie ».

Bioraffinage, intensification des procédés et scale-up

Luc MARCHAL

Responsable scientifique

Professeur et directeur du département de génie des procédés et des bioprocédés à l’Université de Nantes.

Chimie analytique

Olivier GONÇALVES

Conseiller scientifique

Maitre de conférence à l’Université de Nantes. Responsable de l’équipe de bioprocédés appliqués aux microalgues du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Filtration membranaire, électrodialyse

Anthony MASSÉ

Conseiller scientifique

Maitre de conférence à l’Université de Nantes. Membre du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Ecologie industrielle

Jordan TALLEC

Ingénieur R&D

Il collabore plus particulièrement avec l’équipe BAM « Bioprocédés Appliqués aux Microalgues » du laboratoire GEPEA.

Ingénieur en génie des procédés et bioprocédés.

Microalgues

Laura HERVE

Technicienne R&D

Elle collabore plus particulièrement avec l’équipe BAM « Bioprocédés Appliqués aux Microalgues » du laboratoire GEPEA.

Spécialité : valorisation des microalgues

Microbiologie

Raphaëlle TOUCHARD

Ingénieure R&D

Elle collabore plus particulièrement avec l’équipe BAM « Bioprocédés Appliqués aux Microalgues » du laboratoire GEPEA (UMR CNRS 6144).

Master en Biotechnologie.

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