Jean-Christophe Monbaliu, Professeur et Directeur du Center for Integrated Technology and Organic Synthesis (CiTOS) de la Faculté des Sciences de l’ULiège (UR MolSys) obtient un WEL-T Advanced Grant pour son projet intitulé «Systèmes de flux intelligents pour la fabrication chimique avancée» qui vise à développer de nouveaux procédés efficaces de production de médicaments en périodes de pénurie tout en limitant leur impact écologique.
L
a chimie organique a joué un rôle crucial tout au long de l'histoire de l'Humanité. Les révolutions successives ont peut-être remplacé les fioles et les alambics par des robots et l’automatisation, mais les chimistes organiciens demeurent au cœur des avancées. Leur capacité d'imaginer de nouvelles possibilités s'est élargie, stimulant l'innovation pour créer de nouvelles architectures moléculaires et répondre aux besoins émergents. Il est essentiel de reconnaître que malgré les nombreuses itérations et avancées disruptives, une réalité pragmatique persiste : le développement de nouvelles voies de synthèse est chronophage et est associé à un impact environnemental délétère. Un changement est donc nécessaire.
« La technologie des réacteurs micro/mésofluidique est une des révolutions technologiques les plus marquantes de l’histoire moderne de la chimie organique. Les propriétés inhérentes de ces réacteurs miniaturisés confèrent des avantages stratégiques et permettent de réaliser une chimie plus efficace, raisonnée et sûre. Pourtant, malgré le besoin pressant de moderniser les procédés, la technologie fluidique tarde à connaître une adoption généralisée, explique Jean-Christophe Monbaliu, Professeur de chimie organique et Directeur du Laboratoire CiTOS (Unité de recherches MolSys/Faculté des Sciences) de l’ULiège. » Un des éléments dissuasifs découle du caractère innovant de ces technologies, ce qui peut paraitre contre-intuitif. « La grande majorité des données expérimentales existantes à ce jour se réfère toujours à des technologies vieillissantes, leur relecture et leur adaptation aux réacteurs fluidiques ne sont pas directes et évidentes continue Jean-Christophe Monbaliu, car leurs propriétés spatio-temporelles sont aux antipodes. Une approche « essai-erreur » est encore souvent suivie, malgré l’émergence d’approches expérimentales guidées avec des plans d’expérience. Dans tous les cas, la somme des contraintes techniques, économiques et environnementales contrebalance les avantages des réacteurs micro/mésofluidiques.
En combinant les avantages des réacteurs micro/mésofluidiques avec une connaissance approfondie a priori des réactions, une solution résolument innovante est proposée ici. Fort des avancées majeures collectées dans le cadre de son mandat d’impulsion scientifique du F.R.S-FNRS, ce projet combine la chimie computationnelle et le Machine Learning pour générer des connaissances a priori d'une réaction chimique. « Que la réaction en question repose sur des données expérimentales préexistantes ou non, le modèle de connaissances a priori permet de générer des conditions réactionnelles optimales in silico, sans déchets ni gaspillage de ressources indique Pauline Bianchi, Aspirante F.R.S-FNRS au CITOS et développeuse d’un premier prototype. Ces conditions optimales a priori sont ensuite exécutées en quelques minutes par un automate de synthèse fluidique. Ce nouveau concept contribuera à accélérer l’adoption des réacteurs micro/mésofluidiques et viendra en renfort des modes de conceptions et de productions actuels, renforçant la flexibilité et la sureté des lignes d’approvisionnement. Bien que le projet se définisse dans un contexte pharmaceutique, la chaine de valeur peut également être étendue à tous les domaines de la chimie organique.
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