On comprend dès lors les avantages de cette technologie d’un point de vue « efficacité de la réaction » mais ces petits réacteurs font-ils le poids en termes de production ? « Malgré la petite taille de ces réacteurs, comme ils sont opérés en continu, on peut rapidement produire des quantités industriellement intéressantes », précise Jean-Christophe Monbaliu. En outre, étant donné qu’il n’y a qu’une très faible quantité de réactifs présents par unité de temps dans ce type de réacteur, l’aspect sécuritaire est amélioré. « En cas d’explosion, l’impact sur l’environnement est fortement réduit, tout en conservant la possibilité de produire des quantités importantes », poursuit le chercheur. Ceux-ci ont un avantage supplémentaire lié à  leur petite taille : ils sont compatibles avec la notion d’unité de production mobile, déplaçable à la demande.

Au cours de ses post-doctorats, ce dernier oriente sa formation vers l’ingénierie chimique et vers l’application de la microfluidique à la chimie organique. En 2012, il rejoint le prestigieux Massachussetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge aux USA pour participer à un projet (« Pharmacy on Demand ») financé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) qui dépend directement du département de la défense US. L’objectif du projet : donner un avantage stratégique à la sécurité nationale en lui créant une unité mobile de production de médicaments. Rien que ça. « Cette unité de production portable devait permettre de produire des médicaments dans des zones difficilement accessibles, dans des zones de conflits, ou tout simplement de répondre à une augmentation soudaine de la demande sur le marché pour un médicament particulier en cas d’épidémie ou de rupture de stock », indique Jean-Christophe Monbaliu.  

Des médicaments prêts en 15 minutes !

Lorsque le jeune scientifique commence à travailler sur ce projet, des études avaient été publiées sur l’application de la technique microfluidique à la chimie organique et au développement de médicaments mais aucune n’avait été jusqu’au stade de la réalisation d’un prototype si avancé. « Le prototype que nous avons mis au point permet la synthèse de quatre médicaments très différents couramment utilisés : un antianxiolytique, un antidépresseur, un antihistaminique et un anesthésique local », révèle Jean-Christophe Monbaliu. « Au-delà de la synthèse de ces médicaments, cette unité permet la purification et la formulation du médicament ». Tout ça grâce à un appareil de la taille d’un frigo ! Pour faire simple : on y verse des réactifs bruts et à la sortie on obtient une solution qui contient un principe actif directement injectable chez l’être humain. « Nous avons poussé à l’extrême les techniques de microfluidique et de chimie en flux-continu pour avoir une unité de production très compacte et très rapide ». Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue Science(1).

(1) A. Adamo, R. L. Beingessner, M. Behnam, J. Chen, T. F. Jamison, K. F. Jensen, J.-C. M. Monbaliu, A. S. Myerson, E. M. Revalor, D. R. Snead, T. Stelzer, N. Weeranoppanant, S. Y. Wong, P. Zhang. On-demand continuous-flow production of pharmaceuticals in a compact, reconfigurable system. Science, 2016; 352 (6281): 61 DOI: 10.1126/science.aaf1337