Een nieuw project voor microfabricage

Een ontwikkelingsproject voor een schaalbaar platform gewijd aan de industriële formulering in continue stroming van innovatieve ingekapselde producten.

In het kader van het Interreg-project In Flow dat onlangs is opgestart, zullen Sirris, ULiège (coördinator), Universiteit Maastricht en DWI Leibniz-Institut de volgende drie jaar nieuwe inkapselingsformuleringen en technieken voor het snel en goedkoop verpakken van geneesmiddelen of cosmetica bestuderen.

Het In Flow-project

Veel formuleringen voor welzijn of gezondheidszorg bestaan vandaag de dag uit actieve ingrediënten (parfums, vitaminen, medicijnen, insecticiden, enz.) die in supportmateriaal zijn ingekapseld om deeltjes van 50 nm tot 500 μm te vormen.
De rol van die inkapseling is de actieve bestanddelen te beschermen, de oplosbaarheid ervan te verhogen en hun afgifte te regelen. Er zijn twee mogelijke benaderingen: een organisch proces met afbreekbare polymeren en een anorganisch proces met mesoporeuze silica.

Er bestaan al effectieve materialen, maar er dienen formuleringsinstrumenten te worden ontwikkeld die op industriële schaal kunnen worden ingezet.
De beste benadering is de synthese van monomeren, de synthese van supportmaterialen en de formulering met actieve bestanddelen te integreren in een proces van continue stroming binnen een schaalbaar platform.

Een stuurcomité van industriëlen volgt het project en bepaalt de demonstrators. Na de periode van die jaar, zullen drie open pilooteenheden worden ontwikkeld en gevalideerd op basis van twee eindproducten (productie op kilogram-schaal).

Waarom continue stroming in plaats van een batch-procedé?

De huidige technologieën worden via batch-verwerking geïmplementeerd. De energiekosten vallen vaak echter hoog uit (warmte- en massaoverdracht, regelingsapparatuur,…), het gegenereerde afval is soms nog veel groter dan de gesynthetiseerde producten en er wordt een grote hoeveelheid reagentia verbruikt. Bovendien kunnen sommige reacties niet gewoonweg op industriële schaal worden aangepast, vanwege de technische beperkingen van batchsystemen.
De scaling-up-methode waarbij wordt uitgegaan van reacties die in een laboratorium zijn ontwikkeld om ze op productieschaal aan te passen, is daarom niet altijd een effectieve oplossing.

De inbreng van Sirris

In het In Flow-project werkt Sirris mee aan de implementatie van het open technologieplatform. Het staat in voor het ontwerp en de productie van de reactoren en de functionele elementen.
Het zal zijn resources inzetten om onder meer de systemen te ontwerpen, de geometrieën van de componenten te bepalen en de onderdelen met behulp van de meest geavanceerde technieken van microbewerking en microassemblage te fabriceren.

In veel ontwikkelingen moeten chemici hun reacties aan de beschikbare apparatuur aanpassen; in dit geval is de methodologie omgekeerd: Sirris staat in voor de aanpassing van de hardware aan hun behoeften.

Toepassingen

De eerste toepassing van de methodologieën die in dit project zullen worden ontwikkeld, is de creatie van nieuwe producten met een hoog potentieel voor kmo’s in bijvoorbeeld de cosmetische, nutraceutische of farmaceutische sector.

Elk bedrijf dat actief is in inkapseling en geïnteresseerd is in het project kan contact opnemen met het consortium om er meer over te weten te komen.

Het In Flow-project wordt uitgevoerd in het kader van het programma Interreg V Euregio Maas-Rijn, dat voor 2,1 miljoen EUR wordt gefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO). Met de investering van EU-fondsen in Interreg-projecten investeert de Europese Unie rechtstreeks in economische ontwikkeling, innovatie, territoriale ontwikkeling, sociale inclusie en opleiding in de Euregio Maas-Rijn.

 

(Bron foto bovenaan: Sirris + ULiège-CITOS)