BIOPROCEDES - Techniques de l'Ingénieur

1. Séquençage à haut débit - Outils et enjeux pour la santé humaine

   Le séquençage à haut débit a été l’une des révolutions biotechnologiques dans les années 2010, bouleversant ainsi le domaine de la santé. En 2025, le génome humain est séquencé en quelques heures pour moins de 100 euros alors que l’équipe de Craig Venter avait mis 13 ans et dépensé près de 3,5 milliards de dollars. Le décryptage des gènes devient un enjeu majeur pour l’étude de nombreuses maladies dans le but d’améliorer le diagnostic, le pronostic et le traitement. La quantité de données générées soulève cependant beaucoup de questions, notamment concernant leur interprétation. Comment la loi de la bioéthique peut-elle s’adapter à cette évolution technologique ? Dans cet article, les techniques de séquençage les plus utilisées en 2025 seront présentées, ainsi que les enjeux qu’elles représentent dans le domaine de la médecine personnalisée.

2. Stratégies de développement de revêtements antisalissures marines

   Lorsqu’une surface est immergée, un phénomène de « fouling » apparaît : une colonisation spontanée par des microorganismes a lieu. Les conséquences de son développement sur les surfaces immergées sont catastrophiques. Pour y remédier, des peintures dites « antifouling » sont utilisées depuis le début du XXe siècle. Cet article présente les différentes stratégies utilisées en 2020. Les deux premières sections sont consacrées aux deux principaux mécanismes utilisés : les revêtements à libération de biocides et les revêtements à effet de surface. Les deux dernières sections portent sur les nouvelles stratégies développées pour limiter l’impact sur l’environnement : les revêtements hybrides et revêtements topographiés.

3. Production de protéines thérapeutiques dans les cellules d'insecte

   Les cellules d’insectes sont largement utilisées pour produire des protéines recombinantes matures et actives. Associées aux vecteurs baculovirus, elles sont particulièrement adaptées pour la production de vaccins recombinants, pour des applications vétérinaires ou chez l’homme. En raison de la nature binaire de ce système, le développement de procédés de production nécessite l’intégration et un réglage fin de paramètres liés d’une part au virus et, d’autre part, aux cellules.Cet article présente les différents modules qui composent le système de production basé sur les cellules d’insecte et le baculovirus. Les faiblesses identifiées ainsi que les axes majeurs de développement de cette technologie sont également décrits.

4. Modélisation dynamique des procédés biologiques de traitement des eaux

   Les procédés biologiques à biomasse en suspension, du type des boues activées, sont appliqués pour le traitement des eaux usées urbaines ou industrielles. Généralement, ces procédés sont dimensionnés sur la base d’équations de bilans « matières » établis à partir de l’hypothèse d’un régime permanent. Pourtant ces systèmes subissent continuellement des perturbations : variations importantes de charge en polluant, discontinuité de certaines opérations. L’analyse dynamique des procédés biologiques d’épuration est donc incontournable pour appréhender le fonctionnement réel des unités et pour optimiser les paramètres de dimensionnement.

5. Techniques d'analyse de l'eau utilisant du matériel biologique

   En vue de l’amélioration de l’état des milieux aquatique, il y a une forte demande pour des méthodes d'analyse rapides et peu coûteuses permettant le suivi des polluants chimiques présents dans l'environnement et l'évaluation de leurs effets toxiques. Certaines techniques basées sur les propriétés particulières de cellules, d'enzymes, d'anticorps, d'ADN, de biopolymères ou de matériaux d’origine naturelle, s'avèrent prometteurs, en complément ou en alternative aux méthodes chimiques classiques. Cet article évoquera plus particulièrement le cas des biocapteurs et des biosorbants (principes, avantages, limitations, application à l'évaluation de la qualité des eaux, nouvelles tendances).