Du haut débit pour la biopile grenobloise

Un financement de 2,2M€ a été accordé à la petite biopile de l’Université Joseph Fourier (UJF) qui pourrait bien révolutionner le domaine de dispositifs médicaux implantables tels que les pacemakers, les sphincters artificiels ou les pompes à insuline

Le projet de Biopile à combustible implantable (IBFC) de l’Université Joseph Fourier, une batterie qui convertit l’énergie des carburants naturels tels que le glucose ou le chlorure de sodium (NaCl) en électricité grâce à des systèmes d’électrodes enzymatiques ou de membranes biomimétiques, a été sélectionné dans le cadre du programme d’Investissements d’Avenir « Nano-biotechnologies ». Cette technologie totalement innovante porte un potentiel clinique et commercial immense. La mise au point d’une biopile utilisant les ressources du corps humain comme carburants pour la production d’électricité in situ ouvre de nouvelles perspectives pour le développement d’organes artificiels notamment. Cette avancée permettrait d’améliorer la qualité de vie d’un grand nombre de patients souffrant d’insuffisances ou de déficiences totales de certaines fonctions.

Cette technologie a démontré sa capacité à délivrer chez le rat une puissance de 6,5µW sur une durée de plusieurs mois, avec un rendement nominal de 0,5 µW par µL d’électrode. Les inventeurs souhaitent utiliser le financement du gouvernement pour optimiser la technologie notamment en développant de nouvelles méthodes pour produire de l’énergie à partir du glucose ou du chlorure de sodium. L’objectif principal étant l’amélioration des performances de la biopile en termes de puissance, et la rendre ainsi compatible avec l’alimentation de dispositifs implantables tels que des organes artificiels notamment.

Floralis a investi 50k€ au démarrage du projet et obtenu une enveloppe de 20 k€ supplémentaires auprès de l’Institut Carnot Logiciels et Systèmes Intelligents (LSI). Ces premiers financements, auxquels se sont ajoutés les 100k€ investis par l’Université Joseph Fourier, ont permis le décollage du projet au moment de la phase initiale, toujours critique. Floralis a également accompagné l’équipe dans la rédaction de la proposition soumise sur l’appel à projets Emergence de l’Agence Nationale pour la Recherche (ANR), labellisé par le pôle de compétitivité Minalogic, et le dossier déposé aux Investissements d’Avenir, tous deux financés. Le programme interdisciplinaire Energie du CNRS : « PR10-1-1 » et la Fondation Nanosciences RTRA ont contribué également à financer les recherches portant sur l’acquisition d’énergie par des membranes biomimétiques, un des volets clé du présent projet.

D’un point de vue opérationnel, les chargés d’affaires de Floralis ont joué un rôle important dans le développement du projet en travaillant sur la maturation de la technologie.

Le projet IBFC s’appuie sur une grande diversité de compétences présentes à Grenoble mais rarement associées autour d’un projet commun. En effet, deux laboratoires sous tutelles CNRS/UJF : le laboratoire TIMC-IMAG (Laboratoire d’ingénierie médicale et de la complexité avec le Professeur P. Cinquin) et le DCM (Département de Chimie Moléculaire avec le Docteur S. Cosnier) travaillent en collaboration sur ce sujet depuis plusieurs années. Dans la cadre du projet IBFC, les partenaires se concentreront sur l’exploitation du potentiel porté par des technologies telles que les membranes biomimétiques, ou l’association de nanostructures de carbones et d’enzymes, afin d’améliorer les rendements de production électrique à partir du glucose ou du chlorure de sodium. Un partenariat avec le LGP2 (Laboratoire de Génie des Procédés Papetiers) de l’INPG a été initié afin d’envisager la fabrication d’électrodes souples qui pourraient être enroulées, augmentant ainsi leur densité et donc les rendements de la pile. Le laboratoire DTBS du CEA-Leti est quant à lui spécialisé en senseurs et actionneurs basés sur les micro/nano technologies pour la santé et la biologie ce qui va jouer un rôle important dans ce projet.

La société Sorin, partenaire du projet, producteur de pacemakers et de défibrillateurs, s’assurera que les développements techniques qui seront réalisés au cours du projet restent cohérents avec les contraintes industrielles.

ST Microelectronics a déjà manifesté son intérêt pour le projet et s’est positionné comme contributeur à travers son expertise dans la synthèse de silicium nano poreux qui pourrait constituer une matrice intéressante pour les électrodes.

Ce projet a reçu l’aval de la communauté scientifique, notamment à travers la publication d’une partie des résultats dans les magazines PLOSone et Nature Communications, contribuant ainsi faire connaître ces travaux.

Le projet IBFC est coordonné par le Professeur Donald Martin, recruté par l’UJF sur une chair d’excellence, grâce à l’intervention de la Fondation pour les Nanosciences.

Contat : Mathieu Tilquin