Libération de composés intracellulaires par application d'arcs électriques entre électrodes immergées

par Hadrien Lamotte

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides Energétique, Procédés

Sous la direction de Jean-Luc Achard.

Le président du jury était Franz Bruckert.

Le jury était composé de Magalie Faivre, Jean-Maxime Roux.

Les rapporteurs étaient Laurent Pécastaing, Jack Legrand.


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l’étude d’une technique innovante de lyse de microorganismes, fondée sur l’utilisation d’impulsions haute tension en milieu aqueux. Cette technique se distingue de l’électroporation qui exploite le champ électrique produit pour dégrader la membrane cellulaire ; dans notre étude les impulsions haute tension permettent la formation d’arcs électriques produisant de multiples phénomènes physico-chimiques qui peuvent entraîner la lyse des microorganismes.L’efficacité du procédé a été évalué sur les microorganismes suivants : des microalgues productrices d’huile (Nannochloropsis gaditana et Phaeodactylum tricornutum) et des bactéries couramment utilisées comme modèles de laboratoire (Escherishia coli et Bacillus subtilis). Dans ces travaux, nous avons montré que les ondes de pression produites sont principalement responsables de la lyse.En fin d’étude, des perspectives sont explorées en vue du développement de systèmes autonomes soit dans le cadre de la bioproduction, soit dans le cadre de l’analyse cellulaire.

  • Titre traduit

    Release of intracellular compounds by spark discharges between immersed electrodes


  • Résumé

    This thesis focuses on the study of an innovative technology for microorganisms lysis, based on high voltage pulses generated in an aqueous medium. This technology is different from electroporation which operates thanks to the electric field for damaging cell membranes ; in our study high voltage pulses generate an electric arc leading to various physicochemical phenomena supposed to lyse microorganisms.The technology efficiency is evaluated with the following microorganims : some lipid producting microalgae (Nannochloropsis gaditana and Phaeodactylum tricornutum) and classical laboratory model bacteria (Escherishia coli and Bacillus subtilis). In this work, we found that generated shock waves are mainly responsible of the cells lysis.At the end, the development of self-functioning devices is investigated either for bioproduction or for cell analysis.


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