Développement d'un procédé à haut rendement pour la production de suspensions de capsules de taille, contenu et enveloppe contrôlés, par traversée d'une interface par une goutte sous force externe contrôlée – cDICE

Le but du projet est de valider la preuve de principe d'un nouveau procédé pour la production de suspensions capsules dont la coque est contrôlée en taille et composition. Jusqu'ici, la preuve de principe a été démontrée pour une classe particulière de capsules, les vésicules (également appelées la liposome) dont la coque est constituée d'une bicouche de lipides ou d'agents tensio-actifs. Des solutions aqueuses très diverses ont été encapsulées (protéines dans un tampon à haute force ionique, tampon à forte osmolarité, solutions visqueuses, globules rouges, solutions d'ADN, colloïdes micrométriques…) . Les vésicules peuvent être ainsi produites sur une gamme de taille de 10 à 100 microns avec une distribution de taille étroite, c'est à dire un écart type sur la moyenne inférieur à 10%. Une demande de brevet a été soumise en juillet 2009 et est en cours d'évaluation. Le processus que nous avons inventé est basé sur la production continue de gouttelettes dont le passage au travers d'une interface recouverte de molécules tensio-actives (lipides) est forcé. Le passage de l'interface est crucial car il gouverne la stabilité et la composition de la coque.
La production de capsules est un champ en pleine explosion pour lequel les besoins sont énormes, mais où chaque application exige une solution souvent très spécifique. Parmi les avantages de notre processus, basés sur le contrôle des forces physiques mises en jeu, il y ale rendement élevé, mais également sa polyvalence et sa robustesse : il devrait être possible de l'étendre à d'autre type de la coque. D'un point de vue technique et scientifique, le but du projet est premièrement d'améliorer le procédé de production de vésicule, deuxièmement, l'adapter à la production de capsules de diverse composition et enfin en effectuer un 'scaling up'. D'un point de vue purement scientifique, le défi est de mieux comprendre la balance entre les forces inertielles et capillaires dans le mécanisme de passage de l'interface par la goutte. La cinétique d'adsorption des amphiphiles à l'interfaces est également un paramètre critique.
Notre procédé a l'avantage dans le cadre d'une application industrielle d'avoir un haut rendement, d'être peu coûteux, facile à mettre en application pour une production de masse. Notre but est de développer et d'exploiter le vaste potentiel de notre technologie en travaillant conjointement avec des acteurs économiques identifiés dans les domaines d'applications où notre technologie pourrait représenter une percée : cosmétiques, encapsulation, libération contrôlé de substances actives, vectorisation, industries agroalimentaire, pharmaceutique, chimique et, sang artificiel et porteur de l'oxygène, calibrage pour les analyseurs médicaux. Les premières démarches de valorisation seront de concéder une licence d'exploitation sur la demande de brevet aux acteurs industriels nationaux et/ou internationaux identifiés. Le financement de ce projet permettra de mettre en oeuvre et d'appliquer le procédé immédiatement et facilement dans le secteur industriel. Nous envisageons également d'améliorer la technologie sur des applications spécifiques en développant des collaborations et partenariats avec des industriels. Des demandes complémentaires de brevet pourraient alors être déposées, renforçant la propriété industrielle existante.