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Microfluidics : a new scale to study nucleation

Manuel Ildefonso, ULB

par Salmon Jean-Baptiste - publié le , mis à jour le

Cette présentation portera sur le développement d ??un outil microfluidique d ??étude de la cristallisation (et plus particulièrement de la nucléation) adapté aux contraintes de l ??industrie. C’est-à-dire un outil permettant de réaliser un grand nombre d ??expériences de cristallisation tout en utilisant le moins de produits possible tout en restant simple à mettre en place expérimentalement. Seule la microfluidique permet, en utilisant des volumes de l ??ordre du nL, de répondre simultanément à ces deux contraintes. Les systèmes microfluidiques permettent en effet de générer des gouttes de quelques nanolitres qui sont autant de microcristallisoires permettant l ??étude de la nucléation Ce travail présente la mise au point de systèmes microfluidiques et des méthodes analytiques associées dédiés à l ??étude de la nucléation de principes actifs pharmaceutiques. Un système microfluidique existant (développé au L.O.F.) a été adapté afin de répondre dans un premier temps aux problèmes posés par la cristallisation de protéines dans l ??eau. Ce système a permis de mesurer la limite de zone métastable ainsi que la fréquence de nucléation d ??une protéine modèle, le lysozyme, également utilisée comme principe actif.

Puis ce système a été à nouveau adapté afin de permettre l ??étude de la nucléation dans des solvants organiques variés et donc l ??étude d ??un grand nombre de principes actifs pharmaceutiques.  ? l ??occasion de cette nouvelle adaptation, des méthodes plus polyvalentes d ??études de la nucléation ont dû être mises au point afin de résoudre les nouveaux problèmes soulevés.

La grande polyvalence du système microfluidique et des méthodes d ??études de la nucléation ainsi mis au point permet d ??envisager de ne pas limiter son champ d ??application à la seule industrie pharmaceutique, mais de l ??étendre à tous les domaines où l ??utilisation de faibles volumes de solution permettrait de réduire les coûts (protéines) et/ou les risques (explosifs, matériaux radioactifs).