L’orientation « Génie des Bio-Procédés Industriels » offre aux étudiants une formation généraliste pluridisciplinaire dans le domaine du génie des bioprocédés. Cette formation a pour objectif d’appréhender les problématiques de la mise en œuvre industrielle des bioréactions (cellulaires, enzymatiques) et des bioséparations, de l’échelle de la cellule et de la biomolécule, à l’échelle du procédé de production et de la filière. Elle devra aussi permettre de maitriser les principales approches de modélisation du génie des procédés biotechnologiques permettant la conception et l’optimisation des bioprocédés de production. Les grands secteurs d’application visés couvrent notamment les procédés pour la santé, de la chimie verte, des biotechnologies blanches ou de l’agro-alimentaire.
Descriptif pédagogique
La formation dispensée dans l’orientation Bio-In repose conjointement sur :
- La maîtrise d’un socle de concepts fondamentaux du génie des procédés :
- Fondamentaux des phénomènes de transport et de transfert (mécanique des fluides) de chaleur et de matière.
- Principes de conservation de la chaleur et de la matière à l’échelle de l’opération unitaire (bioréacteur / bioséparateur).
- Description et modélisation des mécanismes réactionnels biologiques.
- Maîtrise conceptuelle et pratique des spécificités des catalyseurs vivants et des biocatalyseurs (cellules animales, microorganismes, enzymes) ainsi que des spécificités structurelles et des voies de synthèse des biomolécules « produit » ou catalysant la bioréaction (enzymes, acides aminés, protéines recombinantes, antibiotiques, etc…).
- L’intégration des spécificités des biocatalyseurs (vivants ou non) à l’échelle de l’opération unitaire, du procédé de production ou de la filière. Une partie des modules dispensés sera commune aux options « procédés biotechnologiques » et « procédés alimentaires » tandis que l’un des modules sera à choisir parmi trois options.
Modules en commun :
- Bioconversion industrielle.
- Analyse de cycle de vie.
- Extrapolation et optimisation de bioprocédés.
- Un projet de recherche réalisé en laboratoire sur une thématique actuelle de recherche.
- Un projet de dimensionnement visant à concevoir et caractériser une ligne complète de production de biomolécules.
Option (1 obligatoire parmi les trois ci-dessous)
- Génie des procédés alimentaires (procédés séparateurs et procédés émergents en agroalimentaire ; caractérisation des systèmes polyphasiques pour leur mise en œuvre industrielle ; intensification de procédés)
- Procédés et biomolécules (biomolécules : biosynthèse, extraction, vectorisation et applications ; génie métabolique ; procédés de cultures de cellules animales et végétales).
- Procédés et bioconversion (génie métabolique ; Procédés de culture de cellules animales et végétales ; Biomolécules : biosynthèse, extraction, vectorisation et applications).
Cette formation est complétée par un stage de cinq à six mois, effectué dans un centre de recherches public ou privé ou une industrie dont les activités sont centrées autour de la recherche et du développement. Il permettra aux étudiants d’acquérir une expérience réelle dans ce domaine. Pour les étudiants, il représente à la fois l’aboutissement de leur cursus de Master et leur première véritable occasion d’apprendre « par la recherche ». Il constitue une préparation efficace à la future carrière des étudiants, que celle-ci soit orientée vers le secteur public ou le secteur privé. Le sujet du travail doit être à caractère scientifique ou technologique, il peut être effectué en France ou à l’étranger.
Objectifs professionnels
- Projet professionnel académique
Les poursuites d’étude en thèse s’effectuent dans des laboratoires ou centres de recherche, français ou étrangers, de génie des procédés biotechnologiques et alimentaires mais aussi de biologie, biochimie ou d’environnement. De nombreuses offres de thèses sont régulièrement reçues par les responsables du Master, et transmises aux étudiants. A l’issue de cette thèse, les diplômés exercent généralement en tant qu’ingénieurs de recherche dans l’industrie, notamment pharmaceutiques, chercheurs ou enseignants-chercheurs en milieu universitaire.
Projet professionnel industriel
Compétences
En fin de programme de formation, les étudiants auront les compétences pour mettre en œuvre, analyser, modéliser et optimiser des bioprocédés par une meilleure compréhension du fonctionnement cellulaire et/ou enzymatique, de l’opération unitaire (conduite, extrapolation, optimisation) ou du procédé de production dans son ensemble (analyse technico économique, analyse de cycle de vie).
Informations complémentaires (partenariats)
Les enseignants-chercheurs intervenant dans l’orientation Bio-In profitent de nombreux partenariats avec des équipes de recherche académiques nationales et internationales dans le domaine des bioprocédés via l’existence de groupements de recherche, de sociétés savantes ou de programmes nationaux et transnationaux. Par ailleurs, des relations formelles et informelles avec le secteur industriel des biotechnologies sont, depuis de nombreuses années, solidement établies en France et à l’étranger.
Scolarité
Organisation
Les cours théoriques et pratiques seront dispensés au sein de l’ENSAIA et de l’ENSIC de Nancy lors d’un semestre de formation académique (S9), complété par un stage de recherche en laboratoire ou en industrie de 6 mois (S10). Ce stage pourra notamment se faire dans un des laboratoires de recherche hébergés par l’ENSAIA et ENSIC, LRGP, LIBIO ou LCPM, qui proposent chaque année un nombre important de sujets, dans des centres de recherches de groupes industriels français ou étrangers, voire dans un laboratoire d’une université étrangère.
Pré-requis
Les compétences requises pour une inscription dans l’orientation Bio-In sont :- Des connaissances basiques ou avancées en génie des procédés : phénomènes de transfert et de chaleur, génie des bioréacteurs, concept d’opération unitaire.
- Des connaissances basiques ou avancées en génie biologique et biochimique : biologie des microorganismes et des cellules animales, génie enzymatique, biochimie.