Encapsulation de micro-algues dans un matériaux hybride alginate-silice et production de molécules à hautes valeur ajoutée

Les micro-algues sont des micro-organismes photosynthétiques. Leur croissance en milieu aqueux nécessite un apport lumineux (l = 400 à 700 nm) ainsi qu’un apport en carbone et en nutriments (N, P, S, etc.). Certaines souches, Dunaliella sp. par exemple, sont couramment utilisées dans le cadre de la biosynthèse de caroténoïdes[1] (b-carotène, lutéine entre autres). Quelques recherches ont montré qu’il était possible de réaliser l’extraction in situ des métabolites produits dans un réacteur biphasique (le b-carotène hydrophobe est extrait dans une phase organique biocompatible telle que le décane ou le dodécane) [2,3,4,5]. Le projet FOTOBIOMAT (subsidié par le programme Greenomat de la Région Wallonne – Belgique) a pour but de développer un nouveau type de photobioréacteur dans lequel sont mises en oeuvre les micro-algues encapsulées dans des billes constituées d’un matériau hybride. Le processus de photosynthèse est ainsi utilisé afin de convertir du CO2 en composés à haute valeur ajoutée (b-carotène p. ex.). La viabilité des micro-algues encapsulées doit être très importante (min. 6 mois). Idéalement, le b-carotène produit devrait être récupéré par une voie “propre” et ce, quasi en continu.FOTOBIOMA

Dévéloppement intégré de matériaux hybrides photosynthétiques par encapsulation de micro-algues en vue de la production de méthabolites à haute valeur ajoutée (projet FOTOBIOMAT)

La production de métabolites à haute valeur ajoutée tels que les caroténoïdes peut se faire au travers de la culture de micro-algues de type Dunaliella sp. notamment. La croissance de la biomasse en cellules libres a pour inconvénient majeur la destruction de la souche micro-algale lors des différentes étapes d’extraction des composés d’intérêt. Le projet FOTOBIOMAT (subsidié par le programme Greenomat de la Région wallonne) a pour but de développer un nouveau type de photobioréacteur dans lequel sont mises en oeuvre les micro-algues encapsulées dans des billes constituées d’un matériau hybride (alginate-silice). Les billes sont maintenues en suspension dans un lit fluidisé (mélange assez doux ne compromettant pas l’intégrité des billes). Ce type de mélange permet de renouveler les billes à la paroi du photobioréacteur, au contact de la source lumineuse. Le processus de photosynthèse est ainsi utilisé afin de convertir du CO2 en composé à haute valeur ajoutée (-carotène par exemple). La viabilité des micro-algues encapsulées doit être très importante (minimum 6 mois). Idéalement, le -carotène produit devrait être récupéré par une voie non polluante et ce, quasi en continu. Le projet est réalisé conjointement par quatre institutions universitaires (Université de Namur, Université Catholique de Louvain, Université de Liège et Université de Mons). Nous présentons ici différents résultats relatifs aux transferts gazeux et de matière au sein des billes, des billes vers une solution liquide ou de la solution vers les billes. L’oxygène produit par les micro-algues ainsi que le dioxyde de carbone consommé, preuves d’une bonne activité photosynthétique, doivent pouvoir migrer entre la matrice solide et le milieu de culture. La consommation de certains nutriments, les nitrates par exemple, essentiels à la croissance et à la survie de la souche micro-algale choisie peut également être suivie au cours du temps. Pour ce faire, différents types de sondes ont été utilisés avec plus ou moins de succès (Tableau 1). Les métabolites à haute valeur ajoutée produits (ici, le -carotène) doivent pouvoir être extraits des micro-algues et du matériau afin d’être récupérés dans la phase liquide. Des mesures de diffusion de composés tels que la rhodamine B (colorant) et de -carotène d’une solution agitée aux billes a été étudiée (Figures 1 et 2). Enfin, afin d’étudier leur capacité d’extraction du -carotène en-dehors des billes, différents solvants, dont la plupart sont connus pour leur capacité efficacité d’extraction de caroténoïdes hors des micro-algues, ont été testés. Il s’est avéré que si quelques solvants permettaient effectivement d’extraire du -carotène en-dehors des billes, ils étaient « agressifs » vis-à-vis du matériau (Tableau 2) ou de la biomasse. En outre, à l’heure actuelle, si aucun solvant « vert » et biocompatible n’a pu encore se dégager, l’huile de tournesol est en cours de test, tout en étudiant également l’action de procédés plus physiques (sonication, variations légères de température, …).FOTOBIOMA

Procédé de fabrication d'un matériau hybride photosynthétique obtenu par encapsulation de micro-algues en vue de sa mise en oeuvre dans un photobioréacteur à biomasse fixée

La méthode d’encapsulation a une grande influence sur la productivité et sur la viabilité des microalgues car elle conditionne leur environnement immédiat au sein du matériau hybride. Le contrôle de la porosité, de la composition chimique et la stabilité mécanique est fondamental. Cette étape de recherche consiste en la détermination des formulations chimiques idéales (densité cellulaire, compositions chimiques, porosité,…) et des conditions de synthèse (précurseurs chimiques, conditions d’encapsulation sol-gel) des matériaux hybrides photosynthétiques avec des microalgues sélectionnées; la géométrie (forme et dimensions) d’un matériau hybride donné (densité cellulaire, composition chimique, porosité) a une grande influence sur le transfert de matière (CO2, nutriments) et sur la transmission de la lumière jusqu’aux microalgues et donc sur l’activité métabolique et la viabilité de celles-ci. Le projet FOTOBIOMAT (subsidié par le programme Greenomat de la Région wallonne) est réalisé conjointement par quatre institutions universitaires Université de Namur (UNAMUR), Université Catholique de Louvain (UCL), Université de Liège (ULg) et Université de Mons UMONS)). La composition de départ du MHPS a été déterminée par UNAMUR. Nous aborderons ici les étapes de conception, construction et mise au point d’un dispositif de fabrication en continu de billes de matériau hybride photosynthétique contenant une microalgue du genre Dunaniella ainsi que l’adaptation du protocole de synthèse des billes en vue de permettre une production importante puis une production en continu qui ont été développées par le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) de l’Université de Liège. Nous présenterons des études sur la caractérisation des MHPSs : -le transfert de lumière au sein du matériau et la diffusion de composés tels qu’un colorant (la rhodamine B), un pigment (le b-carotène) ou une protéine (l’hémoglobine) d’une solution agitée aux billes ont été réalisées ainsi que des tests d’extraction de b-carotène encapsulé directement dans les billes (UMONS) ; -la résistance, la distribution de la composition, la surface spécifique et la porosité de la couche La méthode d’encapsulation a une grande influence sur la productivité et sur la viabilité des microalgues car elle conditionne leur environnement immédiat au sein du matériau hybride. Le contrôle de la porosité, de la composition chimique et la stabilité mécanique est fondamental. Cette étape de recherche consiste en la détermination des formulations chimiques idéales (densité cellulaire, compositions chimiques, porosité,…) et des conditions de synthèse (précurseurs chimiques, conditions d’encapsulation sol-gel) des matériaux hybrides photosynthétiques avec des microalgues sélectionnées; la géométrie (forme et dimensions) d’un matériau hybride donné (densité cellulaire, composition chimique, porosité) a une grande influence sur le transfert de matière (CO2, nutriments) et sur la transmission de la lumière jusqu’aux microalgues et donc sur l’activité métabolique et la viabilité de celles-ci. Le projet FOTOBIOMAT (subsidié par le programme Greenomat de la Région wallonne) est réalisé conjointement par quatre institutions universitaires Université de Namur (UNAMUR), Université Catholique de Louvain (UCL), Université de Liège (ULg) et Université de Mons UMONS)). La composition de départ du MHPS a été déterminée par UNAMUR. Nous aborderons ici les étapes de conception, construction et mise au point d’un dispositif de fabrication en continu de billes de matériau hybride photosynthétique contenant une microalgue du genre Dunaniella ainsi que l’adaptation du protocole de synthèse des billes en vue de permettre une production importante puis une production en continu qui ont été développées par le Laboratoire de Génie Chimique (LGC) de l’Université de Liège. Nous présenterons des études sur la caractérisation des MHPSs : -le transfert de lumière au sein du matériau et la diffusion de composés tels qu’un colorant (la rhodamine B), un pigment (le b-carotène) ou une protéine (l’hémoglobine) d’une solution agitée aux billes ont été réalisées ainsi que des tests d’extraction de b-carotène encapsulé directement dans les billes (UMONS) ; -la résistance, la distribution de la composition, la surface spécifique et la porosité de la couche externe des MHPS (UNAMUR) ; -la répartition des dimensions et de la densité des billes obtenue en fonction du mode de production (ULg).FOTOBIOMA

Use of contemporary art at art classes in high schools

Sodobne likovne prakse je izraz s katerim poimenujemo poglavja sodobne umetnosti. Za sodobno umetnost je značilno, da se je oddaljila od tradicionalnih področij likovne umetnosti. Tudi pri umetnikih, ki še ustvarjajo v tradicionalnih področjih, slikarstvu, kiparstvu, grafiki, pogosto ugotovimo, da se vse tehnike med seboj prepletajo. Sodobna umetnost se je razširila na širše področje. Ukvarjati se je začela s sociologijo, politiko, filozofijo. Umetniški prostor se uveljavlja kot potencialni prostor ne le demokratičnega izražanja, ampak tudi udejanjanja stališč, potreb, volje, želja in predlogov posameznikov in skupin, ki imajo zaradi svojega marginalnega položaja znotraj obstoječih gospodarskih, političnih in družbenih okvirov globalnega kapitalizma malo možnosti za enakopravno in aktivno sodelovanje pri sprejemanju odločitev in s tem malo možnosti vplivanja na spremembe. Sodobne umetniške prakse nam omogočajo, da učence vzgajamo v kritične posameznike, ki imajo razvite sposobnosti moralnega razsojanja. Participatorna umetnost je že sama po sebe vzgojno-izobraževalna. Ko učenci participirajo v umetniškem projektu, nimajo le vloge, ki je igrana, ampak so dejansko vključeni in sodelujejo pri projektu.Contemporary art has departed away from traditional forms of Art. If we take a look at artist who still create in traditional media, painting, sculpting, graphics, we often find that techniques are often mixed. Contemporary art has expanded on a wider area. It started to research social sciences, politics and philosophy. Artistic area is found as potential area of not only democratic expression, but also in consolidating needs, will, wishes and suggestions of individuals and groups, which, due to their marginal position within existing economical, political and social structures of global capitalism, have little chances for equal and active participation in making decisions and therefore little chances to influence on changes. Contemporary art gives us a chance to educate students into critical individual, who has developed skills of moral assessment. Participatory art is educative by itself. When students participate in art project, they do not only have a part, which is acted, but they are literally included in participation

Infrasellar pituitary gangliocytoma causing Cushing's syndrome

INTRODUCTION: Pituitary gangliocytomas are uncommon neuronal tumours that may present with endocrine disorders, the most frequent being acromegaly caused by growth hormone hypersecretion. Cushing's syndrome is very rarely seen with gangliocytomas. MATERIAL AND METHODS: We report the unique case of a 62 year-old woman whose clinical picture and endocrine testing clearly demonstrated adrenocorticotropin (ACTH)-dependent Cushing's syndrome. Pituitary magnetic resonance imaging showed a 12-mm homogeneous, infra- and retrosellar mass first diagnosed as pituitary macroadenoma. Transsphenoidal surgery was performed and allowed complete resection of the tumour with sparing of normal anterior pituitary. Very low postoperative serum cortisol and ACTH levels were observed in the early postoperative period and the patient is still in remission 18 months after surgery, thus demonstrating that the resected lesion was entirely responsible for the clinical picture. RESULTS: Histological and immunocytochemical analyses demonstrated a benign tumour composed of mature neuronal cells suggestive of a gangliocytoma, expressing both ACTH and corticotropin-releasing hormone (CRH). The tumour was surrounded by a rim of pituitary tissue containing ACTH-producing endocrine cells. Careful analysis of the resected lesion did not reveal any pituitary microadenoma. We search literature for similar cases and retraced only nine cases of gangliocytomas associated with Cushing's syndrome. In most of them, the tumour was combined with either pituitary corticotroph adenoma or hyperplasia. CONCLUSIONS: Our case represents a unique case of an infrasellar pituitary gangliocytoma which was able to cause Cushing's syndrome by both direct ACTH production and CRH-induced stimulation of neighbour normal corticotroph cells