Filter fortunes

Des filtres gagnants

Une technologie de séparation mise au point à l'Université McMaster réussit une percée commerciale
31 juillet 2006
Le scientifique et inventeur Thomas Edison était profondément convaincu que la valeur d’une recherche tenait à l’utilité de ses résultats. « Je ne veux pas inventer quelque chose qui ne se vendra pas, disait Edison. C’est dans la vente qu’on reconnaît l’utilité d’une recherche et l’utilité, c’est le succès. »
 

Lisa Crossley abonde dans le même sens en ce qui touche la valeur commerciale de la recherche. Cinq années passées en développement de produits au sein d’une jeune société biopharmaceutique ont aiguisé son esprit d’entreprise, toujours à l’affût de la prochaine occasion d’affaires.

Cette occasion s’est présentée lorsqu’elle a été embauchée comme professeure de génie chimique à l’Université McMaster, à Hamilton, Ontario. Mme Crossley a vite fait de reconnaître le potentiel de la technologie membranaire mise au point sous la direction de Ronald Childs au sein du groupe de recherche sur les membranes. La membrane développée par Ronald Childs est plus efficace et coûte moins cher que les actuelles technologies de séparation largement utilisées dans plusieurs domaines : bioprocédés, analyses bioanalytiques à petite échelle, fractionnement du sang et transformation des aliments et des boissons. Le moment était on ne peut mieux choisi. Ronald Childs était à la veille de la retraite et l’avenir de sa technologie et de son groupe de recherche était incertain.

« J’avais une idée des applications possibles de sa technologie », dit Lisa Crossley. « J’y ai vu l’occasion de démarrer une entreprise. » Et elle ne s’est pas trompée. En octobre 2004, elle devenait présidente et chef de la direction de la toute nouvelle Nysa Membrane Technologies Inc. établie à Bdefaultington, en Ontario. Nysa s’emploie à commercialiser la révolutionnaire technologie membranaire à base de gel macroporeux de Ronald Childs. Six mois à peine après son démarrage, Nysa a obtenu, à son premier tour de financement, un impressionnant capital d’amorçage de deux millions de dollars et elle met actuellement la dernière main à une opération de financement de plusieurs millions de dollars.

Nysa compte dans ses rangs trois chercheurs du groupe de Ronald Childs, notamment Alicja Mika, à qui on doit le développement conjoint de la technologie. Mme Mika est maintenant directrice de la recherche chez Nysa. Une fois les effectifs constitués, les dirigeants de Nysa ont eu à convaincre l’Université McMaster de se départir de la propriété intellectuelle de sa technologie. L’université a accepté et a conclu un partenariat avec Nysa. Forte de cet acquis, la société prévoit des recettes qui atteindront au moins un million de dollars pour le prochain exercice et six millions de dollars dans trois ans. « Si nous réussissons à nous lier à une importante multinationale — et nous suscitons beaucoup d’intérêt — nos recettes pourraient être encore beaucoup plus élevées », affirme Mme Crossley.

Ce que Nysa cherche surtout à développer, ce sont des produits membranaires capables d’extraire des protéines destinées à nouvelle génération de médicaments. L’Herceptin, utilisé dans le traitement du cancer du sein, est un exemple de ces produits pharmaceutiques à base de protéines. Le procédé d’extraction d’une protéine pharmacologique par l’intermédiaire des méthodes conventionnelles est extrêmement coûteux et très laborieux. Les membranes de Nysa coûtent moins cher à fabriquer, n’exigent pas l’utilisation d’agents catalytiques dispendieux et rares, elles peuvent être jetables et se conservent plus facilement. Tous ces facteurs pourraient contribuer à réduire les coûts d’extraction de 90%.

Nysa collabore également avec un grand fabricant d’aliments et de boissons, à la purification des protéines alimentaires, et avec une entreprise de traitement des eaux usées, à la filtration. Le fractionnement du sang, l’extraction de l’hydrogène pour les piles à combustible et l’adoucissement de l’eau ne sont que quelques-unes des applications possibles de la découverte de Ronald Childs qui, dans les faits, est le fruit du hasard.

« Nous avons découvert cette nouvelle famille de membranes par accident, je dois l’admettre », indique Ronald Childs. À l’origine, il tentait avec son équipe de mettre au point un apprêt pour améliorer les propriétés d’un tissu. Le projet n’a pas donné les résultats escomptés, mais le chercheur a été intrigué par les propriétés de la matière qu’il a finalement obtenue. Les gels ne peuvent pas être utilisés en tant que tels comme membranes parce qu’ils sont « mous et spongieux », sans véritable structure. Mais quand ils sont ancrés sur un hôte ou un substrat microporeux, comme un tampon à récurer en fibres tissées, ils deviennent « des gels dotés d’une structure d’appui, mécaniquement très forts », explique le scientifique.

Contrairement aux autres membranes, celles qui sont ancrées sur gel se prêtent à diverses applications. En modifiant les gels, il est possible de contrôler la taille exacte du trou (ou du pore) de la membrane de 0,5 micron à 0,001 micron. Grâce à leur polyvalence, les membranes de Ronald Childs se prêtent donc à de multiples applications.

Retombées

À la veille de sa retraite, anticipant la fin de ses recherches sur la technologie membranaire à l’Université McMaster, Ronald Childs s’est rappelé la remarque de Thomas Edison sur le succès d’une recherche. « J’allais bientôt avoir 65 ans et je voulais que mes membranes sortent du laboratoire et soient commercialisées », explique-t-il. « C’est l’arène du monde des affaires qui nous mobilisait. »

Le coût de la séparation ou de l’extraction d’un ou de plusieurs constituants est un facteur majeur dans la commercialisation d’un produit. Dans les industries chimique et pharmaceutique, un tel procédé peut représenter jusqu’à 80% du coût de production. « Nous avons développé une toute nouvelle plateforme de membrane qui permet de réduire énormément les coûts », fait valoir M. Childs.

Selon Lisa Crossley, les membranes à base de gel de Ronald Childs constituent une « innovation technologique perturbatrice », car elles vont bouleverser les pratiques de l’industrie en offrant une solution de rechange économique, facile d’utilisation et jetable à la chromatographie sur résine, qui constitue actuellement la norme dans l’industrie.

En créant Nysa Membrane Technologies, Mme Crossley a été en mesure de développer commercialement la technologie mise au point par Ronald Childs. Sans cette initiative, la découverte du chercheur aurait pu dormir longtemps dans le dossier des brevets de l’université.

Partenaires

Fielding Chemical Technologies est la plus importante entreprise de recyclage de solvants. Établie à Mississauga, en Ontario, elle est une inconditionnelle des membranes à base de gel microporeux et une partenaire de recherche de Ronald Childs. Fielding a construit une usine pilote qui utilise la nouvelle technologie en vue de séparer l’azéotrope résultant du procédé de récupération de l’alcool à friction (alcool isopropylique). Avec la collaboration de Ronald Childs, Fielding a mis au point sa propre technologie, appelée pervaporation, dans laquelle entre en jeu la technologie membranaire ancrée sur un gel spécial. À l’aide de la membrane, l’entreprise a fait des tests de purification en laboratoire de certains produits autres que l’alcool isopropylique. D’autres tests sont prévus à l’usine pilote dans un avenir rapproché. S’ils sont probants, la technologie offrira un potentiel économique intéressant en matière de recyclage de nombreux déchets.

Materials and Manufacturing Ontario (MMO) est un Centre d’excellence de l’Ontario qui fait le pont entre la recherche universitaire et les besoins de l’industrie ontarienne en apportant son soutien à la recherche axée sur les matériaux et la fabrication, en créant des partenariats, en formant des étudiants diplômés qui seront qualifiés pour le monde de l’industrie et en transférant le savoir et la technologie au sein de la sphère industrielle. MMO a joué un rôle fondamental dans le partenariat entre le groupe de recherche sur les membranes de l’Université McMaster et Fielding Chemical Technologies.

Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada soutient depuis longtemps le groupe de recherche sur les membranes. Ronald Childs reconnaît l’apport du CRSNG dont le financement « a permis de mettre en place les bases théoriques de la technologie membranaire ».