Recherche

    Les recherches s'inscrivent dans les thèmes du génie cellulaire et microbiologique (design de réacteurs) et de la biotechnologie de l'environnement. Le but principal de l'Unité de génie biologique est de mettre l'art de l'ingénieur au service de la biologie dans un réacteur biotechnologique et de concevoir un réacteur biotechnologique pour un processus donné.

    Parmi les processus biologiques, l'Unité s'intéresse aux bioconversions catalysées par les communautés microbiennes hétérogènes, c'est-à-dire à l'écologie microbienne industrielle, mais aussi aux processus impliquant les souches pures. Il s'agit d'abord de mettre au point les stratégies de conception et d'évaluation, notamment la compréhension des relations milieu-microorganismes-produits, par l'étude de processus microbiologiques aérobies et anaérobies en réacteurs. La même problématique est abordée également dans les cas des processus biotechnologiques impliquant les cellules animales en réacteurs.

    Les cas d'application sont : 

(a) la biotransformation de résidus et déchets liquides et solides d’origine naturelle au moyen de fermentations microbiennes hétérogènes en milieu confiné et en conditions non-stériles (digestion anaérobie, compostage, la biométhanisation de mélanges de substrats ainsi que la destruction par bioconversion de substances organiques résistantes ou toxiques, telles qu’elles ou dans des effluents ou dans des sols; 

(b) la dégradation de xénobiotiques (nitro- et amino-aromatiques, chloro-aliphatiques et -aromatiques, pesticides triaziniques, colorants azo- et anthraquinoniques, micropolluants et perturbateurs endocriniens) par des souches pures de bactéries ou de champignons, ou, même, par des enzymes adaptées à ce but, ainsi que le monitoring des micro-organismes compétents par des outils biomoléculaires; 

(c) la transformation de biomasses et de résidus agroalimentaires à des biocarburants et/ou d'autres produits de haute valeur ajoutée (bioraffinage); 

(d) la production de protéines récombinantes par des cellules animales (CHO, insecte) en réacteur perfusé et la maîtrise des conditions optimales de proagation et de différenciation contrôlées des cellules souches en bioréacteur. 

    En collaboration avec l'Unité d'automatique, de dynamique et d'analyse des systèmes de l'UCL (Professeurs G. Bastin et D. Dochain, Centre Césame, FSA/AUTO), est étudiée la modélisation de processus biochimiques et microbiologiques et de l'appliquer à l'estimation de paramètres et au contrôle de bioréacteurs par des algorithmes adaptatifs. Les bioprocédés impliquant les cellules animales sont étudiées en collaboration avec l'Unité de Biochimie (Prof. Y.J. Schneider) au niveau métabolique et d'élaboration de supports solides pour l'ancrage des cellules productives.

    L'expertise en biotechnologie et en particulier en biométhanisation a permis de définir des "états de l'art" en ce qui concerne les digesteurs méthaniques, la récupération du biogaz de décharges contrôlées et l'utilisation du biogaz en Europe ainsi que le problème des déchets organiques toxiques en Wallonie. Une bibliographie exhaustive de la biométhanisation est disponible sous forme de CD-Rom.