Créée en 2008 par Zsolt Popse, la
société Global Process Concept est
spécialisée dans le domaine des
biotechnologies. Elle conçoit sur
mesure des bioréacteurs dont les
performances reposent sur le logiciel C-Bio et sur des automates
Phœnix Contact.
L es industries pharmaceutiques et cosmétiques ainsi que celles liées à l’agro-alimentaire ou encore, à la chimie verte
recourent largement aux biotechnologies pour innover comme pour
améliorer des produits existants.
Dans ces secteurs, le recours au
vivant, c’est-à-dire à des microorganismes ou même, à des cellules
isolées soigneusement sélectionnées, est en pleine expansion. Des
techniques parfaitement maîtrisées
telles que l’exploitation des levures,
côtoient des approches parfois
encore en pleine expérimentation,
comme la culture cellulaire.
Ainsi, produire des millions de doses
de vaccins, élaborer de nouveaux
antibiotiques ou mettre sur le
marché une nouvelle crème réparatrice peut reposer sur la possibilité
de disposer de grandes quantités de
bio-organismes en garantissant leurs
propriétés et leur qualité. Il faut dès
lors s’appuyer sur des équipements
permettant de les cultiver au terme
d’un process reproductible.
C’est ici qu’intervient Global Process
Concept en créant des bioréacteurs
conçus pour répondre au cahier des
charges de ses clients. Le bioréacteur
permet d’aménager dans un volume
déterminé, un milieu de culture qui
va permettre à un type donné de bioorganismes de se multiplier jusqu’à
atteindre des quantités suffisantes
pour son utilisation. Outre sa parfaite
stérilité, le milieu de culture répond
à des critères extrêmement précis
comme la température, la pression, l’acidité, le taux de dilution de
l’oxygène ou du dioxyde de carbone,
la présence d’éléments nutritifs, etc.
Ces paramètres doivent être suivis
avec une grande précision par une
batterie de capteurs dont le nombre
et la nature diffèrent d’un type de
bioréacteur à l’autre. Il en va de
même pour les pompes – quatre en
moyenne –, les injecteurs ou encore,
les vannes proportionnelles qui vont
permettre de garantir la stabilité du
milieu en corrigeant ses caractéristiques tout au long du processus de
culture.
Une interface qui parle le langage de ses utilisateurs
Global Process Concept fabrique
de l’ordre d’une centaine de bioré-
acteurs chaque année de forme et
de taille variable selon qu’ils sont
destinés à des laboratoires de
recherche utilisant généralement
des équipements de petite capacité
(250 ml à 10 l), à des unités de
développement (10 l à 500 l) ou
à la production continue avec des
volumes atteignant 5 m3.
Autour de la partie purement matérielle du bioréacteur constituée
principalement de sa cuve, on
trouve nombre d’équipements
comme les pompes et les vannes de
régulation déjà citées, la tuyauterie,
des réservoirs pour les fluides et les
gaz et bien sûr des capteurs et des
dispositifs de mesure pouvant être
gérés et pilotés à distance.
C’est le créateur de Global
Process Concept, Zsolt Popse
qui a lui-même développé le
logiciel C-Bio fonctionnant sous
Windows et qui s’appuie entre
autre, sur l’environnement intégré
LabWindows/CVI de National
Instruments. Le logiciel C-Bio
constitue le cœur du système de
contrôle permettant d’orchestrer
et de régler le ballet des paramètres
pour interdire toute dérive néfaste
en tenant compte du temps de réaction inhérent à l’inertie physique et
chimique du milieu de culture. C’est
aussi l’outil qui assure la traçabilité
du déroulement du process et bien
sûr, l’interface homme-machine.
L’interface de C-Bio est entièrement rédigée dans le langage des
biologistes afin qu’ils puissent piloter
le bioréacteur quasiment sans
formation préalable. En fonction de
ses spécificités et de sa complexité,
l’équipe de Global Process Concept
est en mesure d’adapter et de
spécialiser la plateforme C-Bio en
moins d’une semaine.
De l’électronique et beaucoup d’intelligence
Pour la fourniture des équipements
d’automatisation qui permettent de
piloter la totalité des opérations en
cours de culture, Global Process
Concept s’est tournée vers Phœnix
Contact. Cette collaboration s’est
élaborée dès la création de la
société en 2008, par l’utilisation des
produits de la gamme Inline, choisie
pour sa modularité.
En moyenne, chaque bioréacteur requiert une douzaine de
modules servant à l’acquisition
des données et au pilotage du
process : environ quatre modules
pour les entrées analogiques,
deux modules pour les sorties
analogiques et de l’ordre de six
modules pour les entrées-sorties
numériques. En cas de problème
sur l’un des éléments, la modularité
de la solution permet le remplacement de l’équipement défectueux
« à chaud » sans rien toucher
au fonctionnement des autres
composants du système. Dès qu’un
nouvel élément est mis en service,
il est automatiquement détecté et
reconfiguré par le logiciel C-Bio en
100 millisecondes.
Entre le logiciel C-Bio exécuté
sur un PC industriel de la gamme
Valueline là encore signé Phœnix
Contact, et les modules programmables Inline, les échanges de
données et de programmes
s’effectuent en s’appuyant sur le
standard OPC au travers d’un
réseau Ethernet/IP.
Plus récemment, Global Process
Concept a adopté le logiciel Visu+
pour les applications de pilotage de
bioréacteur à distance au moyen
d’un banal navigateur Web ; fonction qui a fait son apparition en
mars 2015.
Les automatismes et leurs
programmes embarqués ainsi
que leurs capacités de mémoriser
les paramètres sur des cartes à
mémoire, le réseau de communication, le PC industriel et le logiciel
C-Bio sont à la fois, le cerveau et le
système nerveux du bioréacteur.
Et la lumière fut…
L’entreprise rochelaise a livré dans
le courant de l’été, son premier
photo-bioréacteur. Un tel équipement doit permettre de produire
des algues dont la croissance et
la multiplication reposent entre
autres, sur la photosynthèse.
Le photo-bioréacteur est conçu
autour d’une cuve transparente qui
prend la forme d’un grand rectangle séparé en deux parties. De
chaque côté, un panneau constitué
d’une matrice de LED diffuse la
lumière dont les micro-algues ont
besoin pour leur croissance tandis
qu’un brassage permanent fait
circuler le milieu fluide d’un côté
à l’autre de la cuve.
Cette création réalisée en partenariat avec le laboratoire GEPEA
de l’université de Nantes, le
CNRS et la société Algosource,
va permettre de produire au
terme d’un process reproductible,
des quantités suffisantes de microalgues pour notamment permettre la création d’une nouvelle
génération de biocarburants.
