Passer d’une idée validée en laboratoire à une production industrielle n’est pas simplement une question d'”augmentation de volume”. Il s’agit d’un processus technique et stratégique qui implique de véritables défis, des mises au point et des décisions clés.
Comment faire passer un procédé d’un laboratoire à une installation industrielle ?
Nous expliquons quels sont les facteurs à prendre en compte lors de la mise à l’échelle d’un bioprocédé et comment le faire de manière sûre, efficace et rentable.
1.Reproductibilité du processus
En laboratoire, les cultures sont réalisées dans des conditions idéales, contrôlées et à petite échelle. Mais lorsque nous passons à l’échelle supérieure, de nouvelles variables apparaissent :
- Différences dans le transfert d’oxygène
- Modifications de la répartition de la chaleur
- Risque accru de gradients de concentration
- Effet de l’entartrage sur l’agitation
Il est donc essentiel de s’assurer que le processus est robuste et reproductible à différents volumes.
🔧 Solution : effectuer des essais pilotes intermédiaires (sur des équipements de 10 à 100 litres) avant de passer à une échelle de 1 000 litres ou plus.
2.Conception correcte du bioréacteur
Tous les équipements ne sont pas adaptés à tous les processus. Il est essentiel que le bioréacteur ou le fermenteur industriel :
- Permettre le contrôle et l’ajustement de la température, du pH, de l’oxygène, de l’agitation, etc.
- être extensible sans perte d’efficacité biologique
- Inclure des capteurs et une automatisation pour la traçabilité
- Faciliter le nettoyage (CIP/SIP) et la sécurité des opérations
Le Groupe TECHMI conçoit des bioréacteurs personnalisés de 10 à 30 000 litres, adaptés à vos paramètres critiques et à votre type de culture.
3.Les coûts cachés de la mise à l’échelle
En plus de l’investissement en matériel, il est nécessaire de prendre en compte :
- Coûts énergétiques liés au maintien de conditions contrôlées
- Consommation de milieux de culture à grande échelle
- Nécessité d’un personnel qualifié
- Pertes dues à l’échec des lots pendant la phase d’essai
Une mise à l’échelle bien planifiée réduit le risque de dépassements de coûts imprévus et accélère le retour sur investissement.
4.Automatisation et surveillance
Le passage à l’échelle signifie travailler avec des volumes plus importants, mais aussi avec plus de données. Un bon système de contrôle permet :
- Surveillance en temps réel du pH, de l’OD, de la température, de la mousse, etc.
- Automatisation de l’ajout de nutriments, d’antimousses ou de correcteurs.
- Enregistrement de tous les paramètres pour la traçabilité
- Détecter les écarts et réagir à temps
🔌 Notre équipement est doté d’un automate Siemens et d’un écran tactile de 10 pouces, compatible avec le système SCADA et la surveillance à distance.
5.Validation et contrôle de la qualité
Une étape essentielle de la mise à l’échelle consiste à valider que le produit final conserve son efficacité, sa stabilité et ses propriétés bioactives lorsqu’il est mis à l’échelle industrielle.
Cela peut nécessiter :
- Reformulation
- Changements dans le protocole d’inoculation
- Nouvelles études sur la durée de conservation
- Essais de performance sur le terrain ou lors de l’application finale
Le Groupe TECHMI offre un soutien pour le développement et la validation du processus en laboratoire avant la mise à l’échelle.
6.Conformité réglementaire
Dans l’environnement industriel, les réglementations sont plus exigeantes : vous devez tenir compte des réglementations en matière d’environnement, de santé et de qualité.
Le fait de disposer d’équipements conformes aux normes de sécurité, de matériaux certifiés et d’une traçabilité facilite grandement cette étape.
La mise à l’échelle d’un processus biotechnologique ne se limite pas à l’agrandissement du réservoir. Il s’agit d’adapter l’ensemble du système à une nouvelle réalité sans perdre en efficacité.
Un bon cadrage vous permet de :
✔️ Augmenter la production sans compromettre la qualité
✔️ Accélérer la mise sur le marché
✔️ Se différencier par l’innovation et le développement durable
Êtes-vous prêt à franchir le pas ?
Le Groupe TECHMI vous aide à faire évoluer votre procédé du laboratoire à l’usine industrielle grâce à des solutions personnalisées, une assistance technique et des équipements conçus pour votre application spécifique.
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