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WO2019115549A1 - Method for screening sequences of culture conditions - Google Patents

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Publication number
WO2019115549A1
WO2019115549A1 PCT/EP2018/084403 EP2018084403W WO2019115549A1 WO 2019115549 A1 WO2019115549 A1 WO 2019115549A1 EP 2018084403 W EP2018084403 W EP 2018084403W WO 2019115549 A1 WO2019115549 A1 WO 2019115549A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capsules
cells
phase
interest
external
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/084403
Other languages
French (fr)
Inventor
Edouard DULIEGE
Jérôme Bibette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Capsum SAS
Original Assignee
Capsum SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Capsum SAS filed Critical Capsum SAS
Publication of WO2019115549A1 publication Critical patent/WO2019115549A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/04Preserving or maintaining viable microorganisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12Unicellular algae; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances

Definitions

  • the present invention relates to a method for screening sequences of culture conditions of interest for bioprocesses.
  • bio-process When designing a method for producing molecules of interest by living cells such as microorganisms (here called bio-process), great importance is generally given to the choice of the microorganism, having regard to its yield, the quality of its production, etc. For this, various screening methods have been developed (Moutel et al., (2016) Process Biochemistry 51: 1855-1865), including methods using microfluidic techniques (Kim et al., (2015) Sci., Rep. 621 155).
  • the present invention results from the unexpected discovery of the inventors that it was possible to apply the so-called "split-pool” concept to capsules comprising living cells that can be cultured under different culture conditions that may affect the cells contained in the capsules, and which can be specifically labeled with different types of markers to identify them.
  • Combicult ® technology marketed by Plasticell, uses beads (ie solid / matrix particles) and not capsules, which limits the type of cells that can be cultured and does not protect the cells from external stress (unlike capsules that make it possible to grow fragile cells).
  • the inventors have shown that it is possible to "code” specifically and uniquely the sequences of culture conditions to which capsules are subjected by associating these sequences with a unique combination of markers.
  • capsules makes it possible to isolate the cultured cells from the markers used to identify the culture conditions to which they have been subjected, thus minimizing the risk of potentially deleterious interactions between the markers and the cells and also widening the spectrum. usable markers.
  • the present invention thus relates to a method for screening a sequence of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest, said method comprising the following steps:
  • each of said capsules comprising:
  • a heart comprising an internal phase comprising at least one living cell, said living cell not being in particular a human embryonic stem cell obtained by destruction of an embryo and
  • step (b) randomly separating the plurality of capsules provided in step (a) into a plurality of subassemblies
  • each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media
  • said capsules being cultured for a period appropriate to allow said markers to adsorb to said capsules, (d) recovering and grouping the plurality of capsule subsets followed by randomly separating the plurality of capsules thus grouped into a plurality of new subsets,
  • each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, said capsules being cultured for a suitable period of time to allow said markers to adsorb on said capsules
  • step (h) identifying the sequence (s) of culture conditions at which the capsules of interest identified in step (g) were exposed, by means of the markers adsorbed on said capsules, the (said) sequence (s) of culture conditions thus identified being a sequence (s) of culture conditions of interest for obtaining said characteristic of interest.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate such a method for screening a sequence of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest according to the invention (ie split-pool concept), the objective being to see the effects of 3 different culture media and their sequence, with two successive incubations, in other words the effect of incubation sequences in two culture media, the two culture media being selected from three different culture media.
  • FIG. 1 a population of capsules is separated into three lots, each batch being incubated in a culture medium chosen from culture media B, R and G.
  • the media each contain a specific marker, which is adsorbed on the capsules. .
  • the capsules are then collected, mixed and the population is randomly separated into three new batches. Each batch is then incubated in a new culture medium selected from culture media B, R and G.
  • the media contain a specific marker, different from those used in the previous step.
  • the living cells present in the capsules of the invention may be of any type.
  • the living cell or cells are chosen from prokaryotic cells, archaea or eukaryotic cells, preferably from prokaryotic cells and eukaryotic cells, and mixtures thereof.
  • the living cell is not a human embryonic stem cell obtained by destruction of an embryo.
  • prokaryotic cells mention may in particular be made of bacteria, in particular probiotic bacteria.
  • eukaryotic cells mention may in particular be made of animal cells, plant cells, yeasts, fungi and their mixtures.
  • the living cell or cells are animal cells, in particular animal cells selected from mammalian cells or insect cells.
  • the living cell or cells used in the context of the invention may in particular be stem cells.
  • the living cell or cells are plant cells, in particular plant cells chosen from algae and microalgae.
  • the living cell (s) may also be genetically modified cells.
  • the living cell is preferably selected from the group consisting of prokaryotic cells, such as bacteria; arches; eukaryotic cells such as animal cells, in particular mammalian cells, stem cells or insect cells, plant cells, yeasts or fungi.
  • prokaryotic cells such as bacteria
  • arches eukaryotic cells
  • eukaryotic cells such as animal cells, in particular mammalian cells, stem cells or insect cells, plant cells, yeasts or fungi.
  • the living cells present in the capsules of the invention may be adherent or non-adherent cells.
  • the cells present in the capsules are in a living form. They are therefore not cells in a lyophilized state, or in the form of lysate, dead or inactivated.
  • the living cells present in the capsules of the invention are non-adherent cells suspended in the internal phase of the capsule.
  • the method according to the invention has the advantage of being able to work on non-adherent cells or cells in need of a three-dimensional environment to survive, which is not the case with the technologies of the invention. state of the art.
  • the living cells present in the capsules of the invention are adherent cells.
  • Step a) of the screening method according to the invention comprises providing a plurality of caspules, each capsule comprising at least one living cell as defined in the section "Cells" above.
  • the capsules used in the context of the invention comprise:
  • a heart comprising an internal phase comprising at least one living cell
  • the envelope comprises a gelled external phase, said external phase comprising at least one gelled polyelectrolyte.
  • the heart of the capsules is (i) monophasic or (ii) comprises an intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the gelled outer shell, and at least one, preferably a single internal drop of an internal phase disposed in the intermediate drop, the living cells being present in the inner phase and / or the intermediate phase.
  • the capsule of the invention is a so-called “simple” capsule, meaning that the heart consists of a single phase, the internal phase.
  • a “simple” capsule is for example a capsule as described in WO2010 / 063937 or WO2016062836.
  • the living cell or cells are present in the internal phase of the heart of the capsules.
  • the living cell (s) are present in the internal phase and / or in the the intermediate phase.
  • a “complex" capsule is for example a capsule as described in WO2013 / 1 13855.
  • the size of the capsules is less than 5 mm, preferably between 50 ⁇ m and 3 mm.
  • the size of the capsules is advantageously of a few hundred microns, for example between 50 ⁇ m and 1000 ⁇ m, and better still between 50 ⁇ m and 500 ⁇ m. .
  • the internal phase generally consists of an aqueous composition, liquid or viscous, comprising at least one living cell.
  • liquid means a phase, optionally a gel, which may flow under its own weight at ambient temperature and atmospheric pressure.
  • a phase comprising the living cells according to the invention has a viscosity ranging from 1 mPa.s to 500,000 mPa.s, preferably from 10 mPa.s to 300,000 mPa.s, better than 400 mPa.s to 200,000 mPa.s, and more particularly from 2,000 mPa.s to 150,000 mPa.s, as measured at 25 ° C.
  • the internal phase may comprise several living cells, of the same type or of different types.
  • Encapsulated living cells are what is also called encapsulated biomass.
  • the internal phase is typically capable of survival or proliferation of the living cell or cells included in said internal phase.
  • the internal phase comprises a buffer solution adapted to the survival of living cells.
  • any buffer known per se can be used to be adapted to the survival of living cells.
  • such a buffer will depend on the type of living cells present in the internal phase (prokaryotic, eukaryotic, animal or plant cell, stem cell, etc.).
  • the internal phase preferably has a pH of from 5 to 10, more preferably from 6 to 9. According to one embodiment that is particularly suitable for culturing living cells, the internal phase comprises nutrients capable of proliferating the living cell or cells.
  • the internal phase comprises an internal culture medium, identical or different from the external culture medium described below, adapted to the proliferation of the living cell or cells.
  • culture medium is meant a solution comprising nutrients capable of proliferation of the living cell (s) and acting as a pH buffer.
  • the osmolarity of the internal culture medium is preferably between 10 mOsm and 1000 mOsm.
  • such a culture medium will depend on the type of living cells present in the internal phase (prokaryotic, eukaryotic, animal or plant cell, stem cell, etc.).
  • suitable internal culture medium for the inner phase of the capsule examples include Parker culture medium, Ham, Dulbecco, Grace, MEM, Erdschreiber culture medium, F / 2 medium, TAP medium, and the like. reconstituted seawater, DM (diatom) medium, Minimum medium, and any of their mixtures. Such culture media are described in more detail below.
  • the internal phase typically comprises from 10 3 to 10 9 , preferably from 10 4 to 10 8 , more preferably from 10 5 to 10 8 , for example from 10 6 to 5.10 6 living cells, per milliliter of internal phase.
  • the internal phase typically comprises from 1 to 10 7 , preferably from 5 to 10 6 , from 30 to 5 ⁇ 10 5 , from 50 to 10 5 , from 75 to 5 ⁇ 10 4 , from 100 to 10 4 , from 150 to 10 4 , even from 200 to 10 3 living cells, per capsule.
  • the counting of the living cells of the internal phase is preferably carried out before encapsulation, or after the opening of the capsules.
  • Counting living cells can be done by the Malassez counting method.
  • Malassez's cell is a glass slide that counts the number of cells in suspension in a solution. On this glass slide, a grid of 25 rectangles has been engraved, containing 20 small squares themselves.
  • To count the plant cells one deposits on the cell of Malassez between 10 ⁇ l and 15 ⁇ l of internal phase comprising plant cells in suspension. After sedimentation, we count the number of plant cells in 10 rectangles (squared). The volume of a grid rectangle being 0.01 pL, this number is multiplied by 10 000 to obtain the number of plant cells per milliliter of internal phase.
  • counting of living cells can be done by absorbance measurement.
  • the absorbance of a solution is proportional to its concentration and to the length of the optical path (distance over which the light passes through the solution).
  • the living cell concentration of the inner phase can therefore be measured based on an absorbance measurement method (also known as optical density). To do this, it suffices to measure the optical densities of internal phases containing a known quantity of living cells, which makes it possible to construct a standard curve as a function of the cell concentration.
  • the living cells present in the inner phase of the capsules are suspended in the internal phase.
  • the living cells do not adhere to the gelled membrane of the capsules, and are not in prolonged contact with said membrane.
  • the living cells are thus completely immersed in the medium constituting the internal phase and are free to move in three dimensions.
  • Those skilled in the art are able to verify that the living cells are effectively suspended in the capsules, typically by observing the capsules by microscopy and demonstrating a differentiated movement between the capsule and the living cells it contains. For example, in the particular case of flagellated microalgae, we can observe their swimming, due to the action of their flagella.
  • the internal phase further comprises at least one viscosity agent, preferably biocompatible, typically selected from cellulose ethers.
  • a viscosity agent makes it possible to facilitate the preparation of the capsules by reducing the difference in viscosity between the internal phase and the external phase, which advantageously comprises a polyelectrolyte in solution.
  • viscosity agent a product soluble in the internal phase capable of modulating its viscosity. It may especially be a natural polymer, such as glycosaminoglycans (hyaluronic acid, chitosan, heparan sulfate, etc.), starch, plant proteins, welan gum, or any other natural gum; of a semi-synthetic polymer, such as decomposed starches and their derivatives, cellulose ethers, such as hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), hydroxy ethyl cellulose (HEC), carboxymethylcellulose (CMC) and 2 ethylcellulose; or else a synthetic polymer, such as polyethers (polyethylene glycol), polyacrylamides, polyvinyls, and mixtures thereof.
  • a natural polymer such as glycosaminoglycans (hyaluronic acid, chitosan, heparan sulfate, etc.), starch, plant proteins, welan gum,
  • the inner phase comprises a cellulose ether such as 2-ethylcellulose or 2-hydroxyethylcellulose.
  • the internal phase may comprise a mass concentration of from 0.01% to 5% of viscosity agent (s), preferably from 0.1% to 1%, relative to the total mass of the internal phase.
  • the envelope of the capsules may be of any type known to those skilled in the art, provided that its composition is not detrimental to the survival / growth of the encapsulated living cells and does not prevent the adsorption of the cells. markers.
  • the outer phase of the envelope of the capsules typically comprises at least one polyelectrolyte in the gelled state, also called gelled polyelectrolyte.
  • This outer envelope may also be called “gelled envelope”.
  • gelled envelope means an external phase at least partially surrounding an internal phase, and comprising a compound in the gelled state or in gel form.
  • the gelled envelope is an aqueous phase, and typically a hydrogel of a polyelectrolyte in the gelled state.
  • the gelled envelope may also be referred to as "membrane" or "bark”.
  • the gelled envelope has a thickness of less than 500 ⁇ m, advantageously greater than 10 ⁇ m.
  • the gelled envelope is generally formed by a monolayer of a homogeneous material.
  • the gelled envelope preferably comprises a gel containing water and a polyelectrolyte advantageously chosen from proteins, natural polysaccharides, polyelectrolytes reactive with multivalent ions, and mixtures thereof.
  • polyelectrolyte reactive with polyvalent ions means a polyelectrolyte capable of passing from a liquid state in an aqueous solution to a gelled state under the effect of contact with a gelling solution containing multivalent ions such as alkaline earth metal ions chosen for example from calcium ions, barium ions, magnesium, aluminum or iron ions.
  • the individual polyelectrolyte chains are substantially free to flow relative to one another.
  • An aqueous solution of 2% by weight of polyelectrolyte then exhibits a purely viscous behavior at the shear gradients characteristic of the forming process.
  • the viscosity of this solution with no shear is between 50 mPa.s and 10,000 mPa.s advantageously between 3,000 mPa.s and 7,000 mPa.s.
  • This viscosity at shear gradients characteristic of the flows involved during the manufacture of the capsules is for example measured using a stress-strain rheometer, or deformation, imposed at the manufacturing temperature, 25 ° C for example.
  • a cone-plane geometry with a diameter of 10 to 50 mm and a cone angle of 2 ° maximum will be used.
  • the individual polyelectrolyte chains in the liquid state advantageously have a molar mass greater than 65,000 g / mol.
  • the gelling solution is, for example, an aqueous solution of a salt of formula
  • X is selected from the group consisting of halide ions (chloride, bromide, iodide and fluoride) and tartrate, lactate and carbonate ions,
  • M is selected from the group consisting of Ca 2+ , Mg 2+ , Ba 2+ , Al 3+ and Fe 3+ cations, and
  • n and m are greater than or equal to 1.
  • the concentration of salt X n M m in the gelling solution is advantageously from 1% to 20% by weight, preferably from 5% to 20% by weight.
  • the individual polyelectrolyte chains together with the multivalent ions form a coherent three-dimensional network which retains the internal phase and prevents its flow.
  • the individual chains are held together and can not flow freely relative to each other.
  • the polyelectrolyte is preferably a biocompatible polymer, it is for example produced biologically.
  • polysaccharides synthetic polyelectrolytes based on acrylates (sodium, lithium, potassium or ammonium polyacrylate, or polyacrylamide), or synthetic polyelectrolytes based on sulfonates (polystyrene sulfonate). sodium, for example).
  • the polyelectrolyte is chosen from alkaline alginates, such as sodium alginate or potassium alginate, gelans and pectins.
  • the reaction that occurs during gelation is as follows:
  • Alginates are produced from brown algae called “laminar", referred to as “sea weed”.
  • the polyelectrolyte is an alkali metal alginate advantageously having an ⁇ -guluronate block content of greater than 50%, especially greater than 55%, or even greater than 60%.
  • the polyelectrolyte is, for example, an alginate, in particular a sodium alginate.
  • the polyelectrolyte in the gelled state is typically a calcium alginate.
  • the total weight percentage of polyelectrolyte (s) in the gelled external phase is from 0.5% to 5%, preferably less than 3%.
  • the total weight percentage of polyelectrolyte (s) in the gelled external phase is for example between 0.5% and 3%, preferably between 1% and 2%.
  • the gelled envelope may further contain at least one surfactant.
  • the presence of a surfactant in the external phase makes it easier to prepare the capsules of the invention by increasing the resistance of the liquid external phase during the impact of the double drop with the gelling solution.
  • the surfactant is preferably an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or any mixture thereof.
  • the molecular weight of the surfactant is typically between 150 g / mol and 10,000 g / mol, preferably between 250 g / mol and 1500 g / mol.
  • the mass content of surfactant (s) in the external phase is typically less than or equal to 2%, preferably less than 1%, relative to the total weight of the capsule.
  • the mass content of surfactant (s) in the envelope is preferably greater than 0.001% and is advantageously greater than 0.1%.
  • the capsules according to the invention comprise an intermediate phase between the internal phase and the external phase.
  • This intermediate phase forms an aqueous intermediate envelope, generally biocompatible, which completely encapsulates the internal phase and is completely encapsulated by the external phase.
  • capsules containing a coculture of keratinocytes and human fibroblasts have been created, as shown in WO20131 13855 where the intermediate phase consists of collagen, and hosts the fibroblasts; the keratinocytes grow on the surface of the intermediate phase and give on the liquid heart.
  • a capsule comprises an intermediate phase
  • the living cells are present in the internal phase and / or in the intermediate phase.
  • the intermediate phase may comprise at least one living cell, which may be the same as or different from living cells present in the internal phase.
  • the intermediate phase when present and comprising living cells, is preferably capable of survival of said living cells. It advantageously comprises a culture medium capable of culturing said cells, typically a culture medium as defined above for the internal phase.
  • the culture medium present in the intermediate phase may be identical or different from the culture medium of the internal phase.
  • the intermediate phase when present and comprising living cells, typically comprises from 1 to 10 7 , preferentially from 5 to 10 6 , from 30 to 5 ⁇ 10 5 , from 50 to 10 5 , from 75 to 5 ⁇ 10 4. , from 100 to 10 4 , from 150 to 10 4 , even from 200 to 10 3 living cells, per capsule.
  • a capsule according to the invention is a capsule which comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partly thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, completely encapsulating said liquid core, said core being monophasic .
  • Such a type of particles corresponds to a simple capsule comprising two distinct phases, an internal liquid phase or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an external phase, especially in the gelled state, surrounding the internal phase.
  • the ratio of the volume of the core to the volume of the outer envelope is between 1 and 50, preferably between 1 and 10, and better between 1 and 2.
  • a capsule according to the invention is a capsule which comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, totally encapsulating said heart, said heart comprising an intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the outer envelope, and at least one, preferably a single, internal drop of an internal phase disposed in the intermediate drop.
  • the ratio of the volume of the core to the volume of the external envelope is greater than 2, advantageously less than 50, and preferably is between 5 and 10.
  • the intermediate phase is for example made based on an aqueous solution.
  • Such a type of capsule corresponds to a complex capsule signifying that the liquid core, viscous or thixotropic, comprises a single intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the outer gelled envelope, and at least one , preferably a single, internal drop of an inner phase disposed in the intermediate drop.
  • the core comprises a continuous intermediate phase within which a plurality of internal phase drops (s) are located.
  • a capsule according to the invention comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, totally encapsulating said heart, said heart having an intermediate drop of a aqueous phase, the aqueous phase being placed in contact with the outer shell, and at least one, preferably a single, internal drop of an oily phase disposed in the intermediate drop.
  • the living cells are necessarily located in the heart at the level of the aqueous phase, therefore of the intermediate drop.
  • the intermediate phase further comprises at least one viscosity agent (or gelling agent), especially as defined below.
  • the viscosity agent contributes to improving the suspension of the internal drop (s) disposed in the intermediate drop of the capsules of the invention according to this embodiment.
  • the viscosity agent makes it possible to prevent / avoid the phenomena of creaming or sedimentation of the internal drop (s) arranged in the intermediate drop of the capsules of the invention according to the invention. this embodiment.
  • viscosity agent When the viscosity agent is in the aqueous phase comprising living cells, those skilled in the art will be able to adjust the nature and / or amount of agent (s) gelling (s) so as to ensure the desired suspensivity without prejudicing survival or growth of said living cells.
  • the capsules of the invention are typically prepared by a process comprising the following steps:
  • Step (II) may be characterized by the separate conveying in a double jacket of the first solution, in particular liquid solution, and of the second liquid solution containing a liquid polyelectrolyte suitable for gelling, the step (ii1) forming at the outlet double envelope.
  • double drop a drop consisting of an internal phase and a liquid external phase, completely encapsulating said inner phase at its periphery.
  • the production of this type of drop is generally carried out by concentric coextrusion of two solutions, according to a hydrodynamic mode of dripping or jetting, as described in applications WO 2010/063937 and FR2964017.
  • the reagent capable of gelling the polyelectrolyte present in the gelling solution then forms bonds between the various polyelectrolyte chains present in the liquid external phase.
  • the polyelectrolyte in the liquid state then passes to the gelled state, thus causing the gelation of the liquid external phase.
  • the individual polyelectrolyte chains present in the liquid external phase are connected to each other to form a crosslinked network, also called a hydrogel, which traps the water contained in the external phase.
  • a gelled external phase suitable for retaining the internal phase of the first solution, is thus formed.
  • This gelled external phase has a proper mechanical strength, that is to say that it is capable of completely surrounding the internal phase and retain the living cell or cells present in this internal phase to retain them in the heart of the capsule gelled.
  • the capsules according to the invention remain in the gelling solution until the outer phase is completely gelled. They are then collected and optionally immersed in an aqueous rinsing solution, generally consisting essentially of water and / or culture medium.
  • the size of the different phases initially forming the double drops, and ultimately the capsules is generally controlled by the use of two syringe pumps independent (at laboratory scale) or two pumps (on an industrial scale), which provide respectively the first solution and the second liquid solution mentioned above.
  • the flow rate Qi of the syringe pump associated with the first solution controls the diameter of the internal phase of the final capsule obtained.
  • the flow rate Q 0 of the syringe pump associated with the second liquid solution controls the thickness of the gelled external phase of the final capsule obtained.
  • the relative and independent adjustment of the flow rates Q 1 and Q 0 makes it possible to control the thickness of the gelled external phase, independently of the external diameter of the capsule, and to modulate the volume ratio between the internal phase and the external phase.
  • the capsules of the invention are typically prepared by a process comprising the following steps:
  • Step (i2) may be characterized by the separate conveying in a triple envelope of the first solution, in particular liquid solution, of the second solution, in particular liquid solution, and of the third liquid solution containing a liquid polyelectrolyte suitable for gelling, the step (N2) forming at the exit of the triple envelope.
  • the capsules comprising an intermediate phase are generally obtained by concentric coextrusion of three solutions, by means of a triple envelope: a first stream constitutes the internal phase, a second stream constitutes the intermediate phase and a third stream constitutes the phase external.
  • the production of such capsules, called “complex”, is described in particular in the international application WO 2012/089820.
  • the three flows come into contact and then form a multi-component drop, which is then gelled when immersed in a gelling solution, in the same way as in the process for preparing capsules "Simple" described above.
  • the screening method according to the invention comprises a pre-step (a) for preparing the capsules provided in step (a) comprising the following substeps:
  • all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention comprise the same type and / or the same number of living cells.
  • all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention comprise a core and a shell of the same type.
  • all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention are identical. Separation of capsules
  • Step b) of the screening method according to the invention comprising randomly separating the plurality of capsules provided in step a) into a plurality of subassemblies.
  • Each subset formed in step b) comprises at least one capsule, preferably at least two capsules, better still at least five capsules, or even at least ten capsules.
  • the plurality of capsules provided in step a) is separated into at least two subsets.
  • the plurality of capsules provided in step a) are separated into n subsets, n being an integer greater than or equal to 2. More preferably, each subset comprises at least capsules, p being an integer greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 5, and better still greater than or equal to 10.
  • the plurality of capsules provided in step a) can be subassembled by any technique well known to those skilled in the art.
  • the capsules can be recovered using a sieve, and separated by being taken one by one, or with a spoon-type container that can contain only a fixed number of capsules.
  • encapsulated living cells are protected from mechanical stresses, such as shearing, thus decreasing cell death during the cell culture process;
  • the encapsulated living cells are partially protected from the external medium, because the membrane of the capsule has a selective permeability (in particular, the bacteria can not penetrate into the capsule), which advantageously makes it possible to avoid possible contaminations and therefore to reduce cell death;
  • the size of the capsules and their mechanical properties make them easier to handle than living cells as such, in particular for changes in the culture medium or during harvesting; and - Post-growth treatment and possibly licicitation can be used to waterproof the capsules, thus isolating their contents to facilitate preservation until their use.
  • the hydrogel network in fact confers semi-solid mechanical properties to the capsules of the invention, which are much greater than those of cells as such. In practice, this is of significant interest for the culture of living cells, as this makes it possible to confer a significant mechanical resistance to living cells, which are classically fragile. While the mechanical resistance of these living cells rests natively on the properties of the lipid bilayer constituting their membrane, when they are encapsulated in a capsule according to the invention, they are now protected by a macromolecular network of several micrometers to several tens of micrometers thick (ie the hydrogel membrane of the capsules). In the case of living cells having a low mechanical resistance, a strength gain of a factor greater than 10, or even between 100 and 100,000, is obtained, which facilitates handling.
  • the hydrogel membrane of the capsules of the invention also has a semi-permeability, based in particular on the porous nature of the polyelectrolyte chain structure.
  • This network is characterized by an average pore size of between 5 nm and 25 nm, and therefore has a cut-off size of the order of 20 nm to 25 nm.
  • This porosity allows the free passage of dissolved gases, minerals, nutrients necessary for the proliferation of living cells, such as small biomolecules (amino acids and peptides), and small macromolecules with a molecular weight of less than 1 MDa.
  • the membrane retains, on the other hand, any element of characteristic size greater than the cutting size, ie macromolecules or biomolecules of molecular weight greater than 1 MDa, or cell organisms such as living cells, for example algae, or bacteria and fungi.
  • this semi-permeability also makes it possible to control the release of encapsulated elements, such as compounds of interest produced by living cells.
  • the production of living cells in encapsulated form according to the invention also makes it possible to limit the quorum sensing effects.
  • organisms usually release inhibitory molecules, which limit the proliferation of surrounding organisms. This biological effect allows populations to limit their density in order to avoid the effects of starvation and cell death associated with overcrowding. Encapsulation continuously drains these inhibitory molecules, without causing loss of biomass.
  • Washing is also useful for eliminating metabolic or catabolic waste, and thus orienting the activity of biomass. This approach proves to be a method of elicitation in itself.
  • one of the limiting factors of living cell culture is the contribution of light.
  • the light flux is reduced by "fouling", that is to say the bonding of biomolecules and microorganisms on the walls of the bioreactor.
  • This layer absorbs light, which leads to a decrease in the luminous flux captured by living cells.
  • the accumulation of this deposit induces increasing pressure losses and increases production costs.
  • this washing can also be envisaged to eliminate possible contaminants from the biomass culture, without direct manipulation thereof.
  • contaminants can be of chemical origin (molecules of the type heavy metals or other chemical releases), physical (of particulate type), or biological (dead cells, exogenous bacteria ). This method can therefore limit operating losses.
  • a screening method according to the invention therefore offers very broad possibilities in terms of usable cell types and culture conditions.
  • it makes it possible to work with non-adherent cells or cells that need a 3-dimensional environment to survive.
  • This method through the use of encapsulation, thus provides a significant added value, either generally or for bioprocesses based on living cells, especially microalgae.
  • Steps c) and e) of the screening method according to the invention each comprise culturing the plurality of subsets of capsules in a plurality of different culture conditions, said subsets of capsules being grown in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, said capsules being cultured for a period appropriate to allow said markers to adsorb to said capsules.
  • culture condition is meant here the environment in which the cells are placed or to which the cells are exposed.
  • the term “culture condition” can refer to a particular medium, a particular temperature, particular atmospheric conditions, a particular substrate, particular agitation conditions, particular lighting conditions, to particular incorporated agents. in the culture medium, a particular pH, a particular salinity, etc., which may affect cell growth and / or cell differentiation and / or cell properties and / or compound production by cells .
  • each culture condition of the plurality of different culture conditions is different from another culture condition of that plurality. different growing conditions.
  • a culture condition of the plurality of culture conditions of a given culture step may be identical to a culture condition of the plurality of culture conditions of another culture step (for example step d)).
  • a given capsule can be cultured under the same culture conditions at two different culture stages.
  • a given capsule can be cultured in a culture condition at a given culture step, a culture condition in which another capsule is grown to another stage of culture.
  • culture medium is meant here a support, in particular liquid, for cell culture.
  • a culture medium typically contains mineral salts, energy sources, amino acids, vitamins, growth factors.
  • the culture medium used will depend on the type of cells present in the cultured cells.
  • the culture medium used may be selected from Parker, Ham, Dulbecco, Grace, MEM medium, Erdschreiber culture medium, F / 2 medium, TAP medium, reconstituted seawater, DM (diatom) medium, the Minimum medium, and any of their mixtures.
  • the Erdschreiber culture medium is a solution comprising NaCl (11.4 g / L), Tris (5.90 g / L), NH 4 CI (2.92 g / L), KOI (0.73 g). / L), K 2 HPO 4 .2H 2 O (72 mg / L), FeSO 4 H 2 O (1.9 mg / L), H 2 SO 4 (0.04 mg / L), MgSO 4 ( 7.65 g / L), CaCl 2 (1.43 g / L), NaNO 3 (2 mg / L), Na 2 HPO 4 (0.2 mg / L), a soil extract (24.36 ml). / L) and water (QSP 1 L).
  • a soil extract refers to the filtrate obtained by filtration of a mixture of soil and water.
  • the F / 2 medium is a solution comprising NaNO 3 (8.82 ⁇ 10 4 mol / L), NaH 2 PO 4 0.H 2 O (3.62 ⁇ 10 5 mol / L), Na 2 SiO 3 .9H 2 O (1, 06.10 4) mol / L), FeCl 3 .6H 2 O (1, 17 ⁇ 10 5 mol / L), Na 2 EDTA 2 H 2 O (1, 17 ⁇ 10 5 mol / L), CuSO 4 .5H 2 O (3.93 ⁇ 10 8 mol) / L), Na 2 MoO 4 .2H 2 O (2.60 ⁇ 10 8 mol / L), ZnSO 4 .7H 2 O (7.65 ⁇ 10 8 mol / L), COCl 2 .6H 2 O (4.20 ⁇ 10 8 mol) / L), MnCl 2 .4H 2 O (9.10 ⁇
  • TAP medium commercially available, (including LifeTech), is a mixture of Beijerincks buffer (2x) (50 mL), 1 M phosphate buffer pH 7 (1 mL), trace solution (1 mL), acid acetic acid (1 mL) and water (QSP 1 L).
  • the compositions of the Beijerincks (2x) and 1 M phosphate pH 7 buffers and of the trace solution are described in the examples below.
  • the pH of the TAP medium is 7.3.
  • the osmolarity of the TAP medium is 60 mOsm.
  • the reconstituted seawater is a solution comprising NaCl (11.7 g / L), Tris (6.05 g / L), NH 4 CI (3.00 g / L), KOI (0.75 g / L), L), K 2 HPO 4 .2H 2 O (74.4 mg / L), FeSO 4 H 2 O (2 mg / L), H 2 SO 4 (0.05 mg / L), MgSO 4 (7). 85 g / L), CaCl 2 (1.47 g / L) and water (QSP 1 L).
  • the pH of reconstituted seawater varies from 7.5 to 8.4.
  • the osmolarity of reconstituted seawater is 676 mOsm.
  • DM (diatom) medium is a solution comprising Ca (NO 3 ) 2 (20 g / L), KH 2 PO 4 (12.4 g / L), MgSO 4 .7H 2 O (25 g / L), NaHCO 3. 3 (15.9 g / L), FeNaEDTA (2.25 g / L), Na 2 EDTA (2.25 g / L), H 3 B0 3 (2.48 g / L), MnCl 2 .4H 2 0 (1.39 g / L), (NH 4 ) 6 Mo 7 0 24 .4H 2 O (1 g / L), cyanocobalamin (0.04 g / L), thiamine HCl (0.04 g / L) , biotin (0.04 g / L), NaSiO 3 .9H 2 O (57 g / L) and water (QSP 1 L).
  • the Minimum medium is a mixture of Beijerincks buffer (2x) (50 mL), phosphate buffer (2x) (50 mL), trace solution (1 mL) and water (QSP 1 L).
  • the compositions of Beijerincks (2x) and phosphate (2x) buffers and Trace Solution are described in the examples below.
  • the osmolarity of the Minimum medium is 37 mOsm.
  • the culture medium likely to be present in the heart of the capsules is called “internal culture medium” and the culture medium in which the capsules are cultured is called “external culture medium”.
  • the internal culture medium may be identical or different from the external culture medium.
  • the external culture medium used will preferably be a basic culture medium allowing the survival of the cells in question. culture.
  • the external culture medium used will preferably be a basic culture medium allowing the survival of the cells in culture comprising in besides the substrate or the particular agents tested.
  • each external culture medium comprises a unique marker different from the markers present in the other external culture media.
  • each culture medium of the plurality of external culture media comprises a marker different from those contained in the other media of culture. external culture of said plurality of external culture media.
  • the marker included in an external culture medium of the plurality of external culture media of a given culture step is also different from the markers contained in the external culture media of the plurality of external culture media of another / other culture step (s) (e.g., step d)).
  • a given capsule can not be placed in the presence of the same marker at two different culture stages.
  • two capsules of two given subsets can not be placed in the presence of the same marker at a given culture step.
  • markers is meant here a means of uniquely identifying a culture condition to which a cell in a capsule has been exposed at a given time of a sequence of culture conditions.
  • the markers that can be used in the context of the invention are thus, for example, molecules with a sequence, structure or single mass, molecules or objects (such as beads) that fluoresce.
  • Any marker may be used as long as it can adsorb to the surface of the capsules, preferably readily and permanently adsorb to the envelope of said capsules, and may be detected on the surface of the capsule.
  • these capsules such as peptide markers, colored or fluorescent compounds, secondary amines, halocarbons, stable isotope mixtures, oligonucleotides.
  • a marker used in the context of the invention is physically stable and non-toxic for living cells encapsulated and / or not able to penetrate into the heart of the capsules.
  • Those skilled in the art will be able to adjust the nature and / or the amount of markers present in the external culture media according to the aforementioned prerequisites, but also the nature of the external culture medium and / or culture conditions considered.
  • the marker is selected from the group consisting of an oligonucleotide, a fluorophore, or a labeled protein.
  • the markers used in the context of the invention may be fluorophores encapsulated in or grafted onto vehicles of polymers or silica or conjugated to proteins, quantum dots, colloids, in particular magnetic beads, at the The surface of which are grafted oligonucleotides such as DNA probes or RNA probes, or proteins labeled or labeled with a detectable "tag".
  • Quantum dots are semiconductor nanocrystals characterized by a broad excitation spectrum, fine emission spectrum, adjustable emission peaks, long photoluminescence lifetime and negligible photobleaching, and are biocompatible. These particles are typically about ten nanometers in diameter.
  • the quantum dots can be chosen from the so-called “core” quantum dots, the so-called “core-shell” quantum dots, and their mixtures.
  • core quantum dots are composed solely of the semiconductor core and a layer of carboxyl groups.
  • quantum dots “core” there may be mentioned the following QDs in Sigma: 777951, whose maximum emission is at 610 nm; 777978, whose maximum emission is at 710 nm.
  • the so-called "core-shell” quantum dots have a core protected by a protective layer, typically in ZnS.
  • quantum dots "core-shell”, there may be mentioned the following QDs from OceanNanotech: QSH-490 and QSH-620, protected by a layer of ZnS and having carboxyl groups.
  • protein labeled or labeled with a detectable tag is meant here a protein at least one of the amino acids is modified (for example by an amino acid comprising a particular isotope), or is conjugated or fused with a molecule or another protein detectable by standard detection techniques, such as a fluorophore, a GST, Histidine or Flag tag.
  • standard detection techniques such as a fluorophore, a GST, Histidine or Flag tag.
  • labeled proteins or labeled with a detectable tag may thus typically be detected by immunoprecipitation; immunofluorescence; Western Blot with colorimetric, chemiluminescence, autoradiography or fluorescence detection; flow cytometry; or by fluorescence microscopy.
  • grafting of DNA or RNA probes on the surface of colloids, in particular magnetic beads can be implemented by any technique well known to those skilled in the art. It is indeed quite possible to establish covalent bonds between a DNA or RNA probe and a magnetic ball. Several methods are well known to those skilled in the art, such as the use of N-hydroxysuccinimide PEG or N-oxysuccinimide, the l-Linker or the enzymatic route.
  • the markers used in the context of the invention are colloidal particles of polymer or silica encapsulating or on which are grafted a fluorophore or an oligonucleotide, or proteins labeled or labeled with a detectable tag.
  • the labels used in the context of the invention are colloidal particles of polymer or silica encapsulating or on which are grafted a fluorophore or an oligonucleotide.
  • the markers used mark the capsule by adsorption on said capsule, in particular via electrostatic bonds.
  • the present invention has the advantage of not requiring additional encapsulation of the cell at the time of marking.
  • the markers In order for the markers to electrostatically adsorb to the capsules, it is necessary that the markers and the surface of the capsules have an opposite charge.
  • the capsule charge is inverted before the first culture step c).
  • the charge inversion techniques of a capsule are well known to those skilled in the art.
  • the charge of the capsules provided in step a) is negative, for example when the polyelectrolyte used to form the outer envelope is an alginate, the charge of the capsules can be reversed by adsorption with a positively charged polymer, such as polylysine.
  • the marker (s) is / are adsorbed on the envelope of the capsules by means of weak or non-covalent binding, electrostatic preferences, optionally by means of a intermediate, for example represented by at least one positively charged polymer, especially polylysine.
  • Step d) of the screening method according to the invention comprises recovering and grouping the plurality of capsule subsets followed by the random separation of the plurality of capsules thus grouped into a plurality of new subsets.
  • Recovery and grouping of subsets of capsules can be implemented by any technique well known to those skilled in the art.
  • the recovery (or harvesting) of the capsules is typically by removal of the external culture medium by filtration of the capsules, or by any other capsule recovery technique.
  • a sieve having an opening size smaller than the average diameter of the capsules of the invention, which are substantially spherical, is typically used.
  • the markers adsorbed on the capsules comprise magnetic beads, the capsules can also be recovered with a magnet.
  • all subsets grown in the preceding culture step are grouped together. In another particular embodiment, only a portion of the subsets grown in the preceding culture step are grouped together.
  • the separation of the capsules into new subsets can be carried out by any technique well known to those skilled in the art such as those described in the section "Separation of capsules" above.
  • Each new subset formed in step d) comprises at least one capsule, preferably at least two capsules, more preferably at least five capsules, or even at least ten capsules. Capsules forming a new subset in step d) could or could not be part of the same subset in the previous culture step.
  • the plurality of capsules grouped in step d) is separated into at least two subsets.
  • the plurality of capsules grouped in step d) is separated into m subsets, m being an integer greater than or equal to 2. More preferably, each subset comprises at least p capsules, p being an integer greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 5, and more preferably greater than or equal to 10.
  • the number of subsets formed in step d) may be the same as or different from the number of subsets formed in the previous separation step.
  • Steps b) to e) of the screening method according to the invention can be repeated iteratively.
  • Step g) of the screening method according to the present invention comprises the identification and selection, within the plurality of capsules, of capsules of interest having, following the implementation of steps (b) to ( f), at least one characteristic of interest.
  • identification of a capsule of interest is meant here the fact of showing, by a detection technique, that a given capsule, among a plurality of capsules, has a desired characteristic.
  • the detection technique used will depend on the desired characteristic or characteristic of interest.
  • the detection technique does not require destroying the capsule.
  • the characteristic of interest may be chosen from the expression of at least one molecule of interest by the living cells present in the capsule, a level of biomass of interest present in the capsule, the presence in the capsule of a cell or a set of cells having a morphology of interest and the presence in the capsule of cells having a function of interest.
  • molecule of interest is meant here any compound, amino acid, protein, metabolite produced by a living cell following the cultivation of said cell under particular culture conditions. Said molecule of interest may be intracellular or secreted by the cell in the internal phase of the capsule containing it.
  • sequence (s) of culture conditions of interest (s) corresponds (ent) preferably to the optimal elicitation conditions (s).
  • elicitation is understood to mean the stimulation of the production of molecules of interest by a living cell, said stimulation being caused by the setting in particular conditions, whether physicochemical, resulting from modulation of temperature, pressure or illumination, or that they are based on the presence of a particular molecule, called “elicitant molecule”. Artificial production of molecules of interest by the encapsulated living cells is thus artificially induced.
  • the capsules according to the invention can be cultured under eliciting conditions well known to those skilled in the art, such as by adding salicylic acid, ethylene, jasmonate or chitosan to the external culture medium (cf. for example WO2003 / 077881).
  • the molecules of interest produced can typically be subjected to one or more treatments, such as purification, concentration, drying, sterilization and / or extraction. These molecules can then be intended to be incorporated in a cosmetic, food or pharmaceutical composition.
  • the capsules of the invention may in particular make it possible to produce lipids of interest in cosmetics, for example fatty acids, such as linoleic acid, alpha-linoleic acid, linoleic gamma, palmitic acid, stearic acid, eicosapentaenoic acid, docosahexanoic acid, arachidonic acid; fatty acid derivatives, such as ceramides; or sterols, such as brassicasterol, campesterol, stigmasterol and sitosterol.
  • fatty acids such as linoleic acid, alpha-linoleic acid, linoleic gamma, palmitic acid, stearic acid, eicosapentaenoic acid, docosahexanoic acid, arachidonic acid
  • fatty acid derivatives such as ceramides
  • sterols such as brassicasterol, campesterol, stigmasterol and sitosterol
  • the recovery of the molecule of interest is carried out by treatment of the external culture medium in which the capsules are in culture, by conventional purification methods, such as liquid / liquid extraction (phase separation organic / aqueous), acid-base washing, solvent concentration and / or purification by chromatography, among others.
  • conventional purification methods such as liquid / liquid extraction (phase separation organic / aqueous), acid-base washing, solvent concentration and / or purification by chromatography, among others.
  • This embodiment is particularly suitable for cases where the molecule of interest is excreted by living cells and then diffuses out of the capsules. This embodiment has the advantage of keeping capsules and cells intact.
  • the recovery of the molecule of interest is effected by opening the capsules, then opening the membrane of the cells, and then treating the resulting mixture with conventional purification methods.
  • the opening of the capsules can be of chemical or mechanical type.
  • a mode of chemical opening is for example the depolymerization of the membrane, typically by contacting with a solution of citrate ions.
  • a mechanical opening mode is typically the grinding of the capsules.
  • the opening of the cell membrane is typically performed by grinding the cells.
  • This embodiment is particularly suitable for cases where the molecule of interest remains confined within living cells.
  • biomass level of interest is meant here the amount of cells present in the capsule, following the proliferation of cells of the capsule because of the culture of said cells under particular culture conditions.
  • set of cells having a morphology of interest is meant here at least one cell present in the capsule having morphological characteristics, typically due to a specific differentiation, it did not present at the beginning of the screening method and which are due to the culture of the cell under particular culture conditions.
  • cells having a function of interest is meant here cells having, for example, particular enzymatic activities, secretion capacities of specific molecules, etc., that they did not exhibit at the beginning of the screening method. and which are due to cell culture under particular culture conditions.
  • selection of a capsule of interest is meant here the separation of capsules having a characteristic of interest, as defined above, capsules not having this characteristic of interest.
  • the selection of the capsule of interest can be implemented by any technique well known to those skilled in the art, such as for example by cytometry, by the COPAS Flow Pilot, or the Millidrop Analyzer sorting tool developed by MilliDrop. , automatic or manual pipetting.
  • Step h) of the screening method according to the invention comprises the identification of the sequence (s) of culture conditions in which the capsules of interest identified in step (g) ) have been exposed, by means of the markers adsorbed on said capsules, the said sequence (s) of culture conditions thus identified being a sequence (s) of culture conditions of interest for the obtaining said characteristic of interest.
  • the present invention is based on this association between a specific and unique combination of markers and a specific sequence of culture conditions. Detecting the combination of single and specific markers adsorbed on a capsule thus makes it possible to identify the specific sequence of culture conditions to which this capsule has been subjected.
  • step g) The detection of the combination of markers present on the capsules of interest identified and selected in step g) thus makes it possible to identify the sequence of culture conditions of interest which made it possible to obtain the characteristic of interest sought.
  • markers will depend on the type of markers used.
  • the detection can be carried out by cytometry; when the marker is oligonucleotide, the detection can be carried out by PCR or by DNA chip; when the marker is a specific isotope, the detection can in particular be carried out by mass spectrometry.
  • split-pool concept used in the context of the present invention is particularly effective for screening sequences of culture conditions with capsules comprising living cells.
  • the method of manufacturing capsules is based on the concentric coextrusion of two solutions, in particular described in WO 2010/063937 and FR2964017, to form double drops.
  • a piezoelectric device (Preloaded piezo actuator, 15 ⁇ m, from PI) is then energized, and the excitation frequency is adjusted (typically around 1.6 kHz).
  • An electrode is energized, typically at 1000 V to load the drops.
  • the induced repulsions cause the drops to move away, which transforms the jet into a cone and reduces coalescence in flight. This allows to obtain a population of drops, and therefore capsules, very monodisperse. The capsules then end their fall in the calcium bath.
  • the capsules are left for a few minutes in the calcium bath and then are filtered through a cell strainer (100 ⁇ m mesh). The capsules are then washed with the MCCM culture medium.
  • This system makes it possible to encapsulate microalgae without deleterious effect, and to cultivate them in this vehicle. It is possible to reach very high concentrations (3460 million cells per mL in the capsule), without major impact on the viability of the culture.
  • the markers used in this example 2 are magnetic beads, represented by particles composed of a paramagnetic core encapsulated in a polymer shell (Ademtech, Carboxyl-Adembeads 0212) or silica (Ademtech, Silica-Adembeads 0252). These beads are 200 nm in diameter. The first carry on the surface carboxyl groups, the second silanols. Thus, these balls carry a negative surface charge. Their Zeta potentials are measured with Zetasizer Nano ZS, and are respectively -9.4 mV and -33.4 mV.
  • the inventors verified whether these particles are stable in the MCCM culture medium described in Table 1 above.
  • the inventors have dispersed said markers in MCCM, waited about twenty minutes and viewed the state of the suspension under a microscope.
  • the inventors then verified whether it was possible to adsorb these markers on the capsules.
  • this adsorption step requires a prior step of positively charging the envelope of the capsules of Example 1.
  • the inventors have incubated a hundred capsules according to Example 1 in 200 ⁇ l of MCCM supplemented with 0.001% of a positively charged polymer, polylysine PLL (DKSH), for about twenty minutes. The capsules are then washed with MCCM. Then, 5 ⁇ L of a marker suspension is added, and all is allowed to incubate for 30 minutes.
  • DKSH polylysine PLL
  • Control is carried out with capsules according to Example 1 which has not been in the presence of PLL.
  • the capsules are then visualized.
  • the inventors have observed that the use of a positively charged polymer makes it possible to reverse the surface charge of the capsules, which allows the adsorption of the negatively charged markers on the surface of said capsules.
  • the inventors checked whether the markers desorb the capsules according to Example 2. For this, they placed these capsules in a petri dish and visualized the capsules once, then a second time after 12 hours. The absorbance, or optical density (OD), of the capsules is calculated from the images obtained.
  • OD optical density
  • the inventors have thus observed that the markers desorb little from the capsule over time, with a very low desorption of less than 9%.
  • Example 2 On the basis of Examples 1 and 2 above, the inventors have covered capsules in markers according to Example 2. These capsules are separated into two lots. One is poured into a petri dish, which is placed on an orbital shaker. The other is placed in an Eppendorf tube which is placed on a roller shaker (20 rotations / min). 12 hours later, the capsules are imaged, and the OD is calculated. The inventors have thus shown that more than 50% of the markers remain adsorbed on the capsules despite these agitations.
  • markers on capsules according to the invention are therefore effective and robust.
  • this approach is generic and can be transposed to other types of markers, particularly colloids.
  • Fluorophores are grafted onto the surface of silica spheres after synthesis of said spheres. They can also be grafted throughout the volume, which significantly increases the fluorescence signal.
  • the inventors used particles (Sicastar-F 1 ⁇ m, Micromod).
  • the inventors began by ensuring the stability of these particles in the medium. They verified that these particles do not aggregate in the MCCM, using the same protocol as previously in example 2. This non-aggregation has thus been confirmed. In addition, the Zeta potential of these particles is measured and is -37.6 mV.
  • the inventors then checked the stability of the fluorescence in the media, and in the presence of PLL.
  • the inventors have thus observed that the markers adsorb on the capsules.
  • the fluorescence of the markers in red or green makes it possible to mark the capsules uniquely.
  • the inventors have verified that these markers do not move from one capsule to another. For this, two populations of capsules are marked with respectively Sicastar-F Green and Sicastar-F Red. The two populations are then mixed and the whole is placed on a fluorescence microscope. Snapshots are taken at the initial time and 12 hours later.
  • the inventors have shown that the fluorescent beads remain permanently adsorbed on the capsules, without switching from one capsule to another.
  • the inventors have validated the fact that it is possible to adsorb two different markers on one capsule. For this, a population of capsules is first marked with Micromod Green, the whole is rinsed then the capsules are exposed to Micromod Red. The capsules are then imaged. The inventors have thus shown that two different markers can be absorbed consecutively on a capsule.

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Abstract

The present invention relates to a method for screening a sequence of culture conditions of interest to obtain a characteristic of interest.

Description

Méthode de criblage de séquences de conditions de culture  Method for screening sequences of culture conditions

La présente invention concerne une méthode de criblage de séquences de conditions de culture d’intérêt pour des bioprocédés. The present invention relates to a method for screening sequences of culture conditions of interest for bioprocesses.

Lors de la conception d’un procédé de production de molécules d’intérêts par des cellules vivantes telles que des micro-organismes (appelé ici bio-procédé), une grande importance est généralement accordée au choix du microorganisme, eu égard à son rendement, à la qualité de sa production, etc. Pour cela, diverses méthodes de criblage ont été élaborées (Moutel et al. (2016) Process Biochemistry 51 :1855-1865), dont des méthodes mettant en oeuvre des techniques de microfluidique (Kim et al. (2015) Sci. Rep. 621 155). When designing a method for producing molecules of interest by living cells such as microorganisms (here called bio-process), great importance is generally given to the choice of the microorganism, having regard to its yield, the quality of its production, etc. For this, various screening methods have been developed (Moutel et al., (2016) Process Biochemistry 51: 1855-1865), including methods using microfluidic techniques (Kim et al., (2015) Sci., Rep. 621 155).

Néanmoins, nombre d’autres paramètres peuvent influencer le rendement : pH, composition du milieu, température, moment d’application d’une contrainte physiologique, intensité de ladite contrainte, cycle application/absence (ou relâchement) de contrainte. Ainsi, déterminer les conditions optimales de production d’un bio-procédé nécessite de cribler un nombre de conditions de culture très important et en particulier un nombre de séquences de conditions de culture encore plus important.  Nevertheless, many other parameters can influence the yield: pH, composition of the medium, temperature, moment of application of a physiological stress, intensity of said stress, cycle application / absence (or release) of stress. Thus, to determine the optimal conditions of production of a bio-process requires to screen a number of very important cultivation conditions and in particular a number of sequences of conditions of culture even more important.

Cependant, à ce jour, il existe peu de techniques de criblage de séquences de conditions de culture. Kim et al. (2014) Lab Chip 14:1415 décrit une méthode de criblage dans laquelle des micro-algues sont piégées dans une puce microfluidique puis dans laquelle les conditions d’éclairage sont modifiées à loisir, ce qui permet d’étudier leur impact sur la physiologique des microalgues et la production de lipides. Cependant, aucune modification des conditions de culture autre que les conditions d’éclairage n’ont pu être testées.  However, to date, there are few techniques for screening sequences of culture conditions. Kim et al. (2014) Lab Chip 14: 1415 describes a screening method in which microalgae are trapped in a microfluidic chip and in which the lighting conditions are modified at will, allowing to study their impact on the physiological microalgae and lipid production. However, no change in culture conditions other than the lighting conditions could be tested.

Il y a donc aujourd’hui un besoin important de techniques de criblage d’un nombre élevé de séquences de conditions de culture, en particulier de techniques permettant des changements de milieux de culture, et qui peuvent être utilisées avec n’importe quel type de cellules, en particulier des cellules non-adhérentes.  There is therefore today an important need for techniques for screening a large number of sequences of culture conditions, in particular techniques allowing changes in culture media, and which can be used with any type of culture. cells, in particular non-adherent cells.

La présente invention résulte de la découverte inattendue des inventeurs qu’il était possible d’appliquer le concept dit du « split-pool » à des capsules comprenant des cellules vivantes qui peuvent être mises en culture sous différentes conditions de culture susceptibles d’affecter les cellules contenues dans les capsules, et qui peuvent être marquées spécifiquement par différents types de marqueurs afin de les identifier.  The present invention results from the unexpected discovery of the inventors that it was possible to apply the so-called "split-pool" concept to capsules comprising living cells that can be cultured under different culture conditions that may affect the cells contained in the capsules, and which can be specifically labeled with different types of markers to identify them.

La technologie Combicult®, commercialisée par Plasticell, met en oeuvre des billes ( i.e . particules pleines/matricielles) et non des capsules, ce qui limite le type de cellules pouvant être cultivées et ne permet pas de protéger les cellules du stress extérieur (contrairement aux capsules qui rendent possible la culture de cellules fragiles). Combicult ® technology, marketed by Plasticell, uses beads (ie solid / matrix particles) and not capsules, which limits the type of cells that can be cultured and does not protect the cells from external stress (unlike capsules that make it possible to grow fragile cells).

Le procédé mis au point par les inventeurs se déroule ainsi schématiquement en 4 étapes :  The process developed by the inventors thus takes place schematically in 4 steps:

1 ) encapsulation de cellules et criblage combinatoire,  1) encapsulation of cells and combinatorial screening,

2) test pour identifier une caractéristique d’intérêt dans les capsules,  2) test to identify a characteristic of interest in the capsules,

3) tri des capsules pertinentes, et  3) sorting the relevant capsules, and

4) détermination des séquences de conditions de culture auxquelles ont été soumises les capsules pertinentes.  4) determination of the sequences of culture conditions to which the relevant capsules have been subjected.

Les inventeurs ont en particulier montré qu’il était possible de « coder » spécifiquement et de manière unique les séquences de conditions de culture auxquelles sont soumises des capsules, en associant ces séquences à une combinaison de marqueurs unique.  In particular, the inventors have shown that it is possible to "code" specifically and uniquely the sequences of culture conditions to which capsules are subjected by associating these sequences with a unique combination of markers.

De plus, l'utilisation de capsules permet d'isoler les cellules cultivées des marqueurs utilisés pour identifier les conditions de culture auxquelles elles ont été soumises, minimisant ainsi le risque d'interactions potentiellement délétères entre les marqueurs et les cellules et élargissant également le spectre des marqueurs utilisables.  In addition, the use of capsules makes it possible to isolate the cultured cells from the markers used to identify the culture conditions to which they have been subjected, thus minimizing the risk of potentially deleterious interactions between the markers and the cells and also widening the spectrum. usable markers.

La présente invention concerne ainsi une méthode de criblage d’une séquence de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention d’une caractéristique d’intérêt, ladite méthode comprenant les étapes suivantes :  The present invention thus relates to a method for screening a sequence of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest, said method comprising the following steps:

(a) la fourniture d’une pluralité de capsules, chacune desdites capsules comprenant :  (a) providing a plurality of capsules, each of said capsules comprising:

- un cœur comprenant une phase interne comprenant au moins une cellule vivante, ladite cellule vivante n’étant en particulier pas une cellule souche embryonnaire humaine obtenue par destruction d’un embryon et  a heart comprising an internal phase comprising at least one living cell, said living cell not being in particular a human embryonic stem cell obtained by destruction of an embryo and

- une enveloppe comprenant une phase externe encapsulant totalement le cœur à sa périphérie ;  an envelope comprising an external phase completely encapsulating the core at its periphery;

(b) la séparation aléatoire de la pluralité de capsules fournie à l’étape (a) en une pluralité de sous-ensembles,  (b) randomly separating the plurality of capsules provided in step (a) into a plurality of subassemblies,

(c) la culture de la pluralité de sous-ensembles de capsules dans une pluralité de conditions de culture différentes,  (c) culturing the plurality of subsets of capsules in a plurality of different culture conditions,

lesdits sous-ensembles de capsules étant cultivés dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture externe comprenant un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes,  said subsets of capsules being cultured in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media,

lesdites capsules étant cultivées pendant une période appropriée pour permettre auxdits marqueurs de s’adsorber sur lesdites capsules, (d) la récupération et le regroupement de la pluralité de sous-ensembles de capsules suivis de la séparation aléatoire de la pluralité de capsules ainsi regroupées en une pluralité de nouveaux sous-ensembles, said capsules being cultured for a period appropriate to allow said markers to adsorb to said capsules, (d) recovering and grouping the plurality of capsule subsets followed by randomly separating the plurality of capsules thus grouped into a plurality of new subsets,

(e) la culture de la pluralité de nouveaux sous-ensembles de capsules dans une pluralité de conditions de culture différentes,  (e) culturing the plurality of new subsets of capsules in a plurality of different culture conditions,

lesdits nouveaux sous-ensembles de capsules étant cultivés dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture externe comprenant un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes, lesdites capsules étant cultivées pendant une période appropriée pour permettre auxdits marqueurs de s’adsorber sur lesdites capsules,  said novel subsets of capsules being cultured in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, said capsules being cultured for a suitable period of time to allow said markers to adsorb on said capsules,

(f) optionnellement la répétition des étapes (b) à (e) de manière itérative,  (f) optionally repeating steps (b) to (e) iteratively,

(g) l’identification et la sélection, au sein de la pluralité de capsules, de capsules d’intérêt présentant, suite à la mise en œuvre des étapes (b) à (f), au moins une caractéristique d’intérêt, et  (g) identifying and selecting, within the plurality of capsules, capsules of interest having, following the implementation of steps (b) to (f), at least one characteristic of interest, and

(h) l’identification de la ou des séquence(s) de conditions de culture à(aux) laquelle(s) les capsules d’intérêt identifiées à l’étape (g) ont été exposées, au moyen des marqueurs adsorbés sur lesdites capsules, la(les)dite(s) séquence(s) de conditions de culture ainsi identifiées étant une (des) séquence(s) de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention de ladite caractéristique d’intérêt.  (h) identifying the sequence (s) of culture conditions at which the capsules of interest identified in step (g) were exposed, by means of the markers adsorbed on said capsules, the (said) sequence (s) of culture conditions thus identified being a sequence (s) of culture conditions of interest for obtaining said characteristic of interest.

Les figures 1 et 2 illustrent une telle méthode de criblage d’une séquence de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention d’une caractéristique d’intérêt selon l’invention (i.e. concept du split-pool), l'objectif étant de voir les effets de 3 milieux de culture différents et de leur séquence, avec deux incubations successives, autrement dit l’effet de séquences d’incubations dans deux milieux de culture, les deux milieux de culture étant choisis parmi trois milieux de culture différents.  FIGS. 1 and 2 illustrate such a method for screening a sequence of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest according to the invention (ie split-pool concept), the objective being to see the effects of 3 different culture media and their sequence, with two successive incubations, in other words the effect of incubation sequences in two culture media, the two culture media being selected from three different culture media.

En figure 1 , une population de capsules est séparée en trois lots, chaque lot étant incubé dans un milieu de culture choisi parmi les milieux de culture B, R et G. Les milieux contiennent chacun un marqueur spécifique, qui s'adsorbe sur les capsules.  In FIG. 1, a population of capsules is separated into three lots, each batch being incubated in a culture medium chosen from culture media B, R and G. The media each contain a specific marker, which is adsorbed on the capsules. .

En figure 2, les capsules sont ensuite collectées, mélangées et la population est séparée aléatoirement en trois nouveaux lots. Chaque lot est ensuite incubé dans un nouveau milieu de culture choisi parmi les milieux de culture B, R et G. Les milieux contiennent un marqueur spécifique, différents de ceux utilisés à l'étape précédente.  In Figure 2, the capsules are then collected, mixed and the population is randomly separated into three new batches. Each batch is then incubated in a new culture medium selected from culture media B, R and G. The media contain a specific marker, different from those used in the previous step.

Les capsules sont ensuite collectées. Neuf sous-populations sont distinguables, chacune ayant connue une « histoire » différente et est marquée de manière univoque, tout en ayant nécessité seulement deux étapes de marquage et 6 marqueurs différents. Description détaillée de l’invention The capsules are then collected. Nine subpopulations are distinguishable, each having a different "story" and being unequivocally marked, requiring only two tagging steps and six different markers. Detailed description of the invention

Cellules  cells

Les cellules vivantes présentes dans les capsules de l’invention peuvent être de tout type.  The living cells present in the capsules of the invention may be of any type.

On peut notamment citer les cellules procaryotes, les archées, les cellules eucaryotes, et leurs mélanges. Ainsi, selon un mode de réalisation, la ou les cellules vivantes sont choisies parmi les cellules procaryotes, les archées ou les cellules eucaryotes, de préférence parmi les cellules procaryotes et les cellules eucaryotes, et leurs mélanges.  These include prokaryotic cells, archaea, eukaryotic cells, and mixtures thereof. Thus, according to one embodiment, the living cell or cells are chosen from prokaryotic cells, archaea or eukaryotic cells, preferably from prokaryotic cells and eukaryotic cells, and mixtures thereof.

De préférence, la cellule vivante n'est pas pas une cellule souche embryonnaire humaine obtenue par destruction d’un embryon.  Preferably, the living cell is not a human embryonic stem cell obtained by destruction of an embryo.

Parmi les cellules procaryotes, on peut en particulier citer les bactéries, en particulier les bactéries probiotiques.  Among the prokaryotic cells, mention may in particular be made of bacteria, in particular probiotic bacteria.

Parmi les cellules eucaryotes, on peut en particulier citer les cellules animales, les cellules végétales, les levures, les champignons et leurs mélanges.  Among the eukaryotic cells, mention may in particular be made of animal cells, plant cells, yeasts, fungi and their mixtures.

Selon un mode de réalisation, la ou les cellules vivantes sont des cellules animales, en particulier des cellules animales choisies parmi des cellules de mammifère ou des cellules d’insecte. La ou les cellules vivantes utilisées dans le cadre de l’invention peuvent en particulier être des cellules souches.  According to one embodiment, the living cell or cells are animal cells, in particular animal cells selected from mammalian cells or insect cells. The living cell or cells used in the context of the invention may in particular be stem cells.

Selon un autre mode de réalisation, la ou les cellules vivantes sont des cellules végétales, en particulier des cellules végétales choisies parmi les algues et les microalgues.  According to another embodiment, the living cell or cells are plant cells, in particular plant cells chosen from algae and microalgae.

La ou les cellules vivantes peuvent également être des cellules génétiquement modifiées.  The living cell (s) may also be genetically modified cells.

Dans le cadre de l’invention, la cellule vivante est de préférence sélectionnée dans le groupe constitué des cellules procaryotes, telles que des bactéries ; des archées ; des cellules eucaryotes telles que des cellules animales, en particulier les cellules de mammifère, les cellules souches ou les cellules d’insectes, des cellules végétales, des levures ou des champignons.  In the context of the invention, the living cell is preferably selected from the group consisting of prokaryotic cells, such as bacteria; arches; eukaryotic cells such as animal cells, in particular mammalian cells, stem cells or insect cells, plant cells, yeasts or fungi.

Les cellules vivantes présentes dans les capsules de l’invention peuvent être des cellules adhérentes ou non adhérentes.  The living cells present in the capsules of the invention may be adherent or non-adherent cells.

Dans le cadre de l’invention, les cellules présentes dans les capsules sont sous une forme vivante. Elles ne sont donc pas des cellules sous un état lyophilisé, ou sous forme de lysat, mort ou inactivé. Dans un mode de réalisation, les cellules vivantes présentes dans les capsules de l’invention sont des cellules non-adhérentes en suspension dans la phase interne de la capsule. In the context of the invention, the cells present in the capsules are in a living form. They are therefore not cells in a lyophilized state, or in the form of lysate, dead or inactivated. In one embodiment, the living cells present in the capsules of the invention are non-adherent cells suspended in the internal phase of the capsule.

Le procédé selon l’invention a en effet l’avantage de pouvoir travailler sur des cellules non-adhérentes ou sur des cellules ayant besoin d’un environnement à trois dimensions pour survivre, ce qui n’est pas le cas des technologies de l’état de la technique.  The method according to the invention has the advantage of being able to work on non-adherent cells or cells in need of a three-dimensional environment to survive, which is not the case with the technologies of the invention. state of the art.

Dans un autre mode de réalisation, les cellules vivantes présentes dans les capsules de l’invention sont des cellules adhérentes.  In another embodiment, the living cells present in the capsules of the invention are adherent cells.

Capsules capsules

L’étape a) de la méthode de criblage selon l’invention comprend la fourniture d’une pluralité de caspules, chaque capsule comprenant au moins une cellule vivante telle que définie dans la section « Cellules » ci-dessus.  Step a) of the screening method according to the invention comprises providing a plurality of caspules, each capsule comprising at least one living cell as defined in the section "Cells" above.

Les capsules utilisées dans le cadre de l’invention comprennent :  The capsules used in the context of the invention comprise:

- un cœur comprenant une phase interne comprenant au moins une cellule vivante, et  a heart comprising an internal phase comprising at least one living cell, and

- une enveloppe comprenant une phase externe encapsulant totalement le cœur à sa périphérie.  an envelope comprising an external phase completely encapsulating the core at its periphery.

De préférence, l’enveloppe comprend une phase externe gélifiée, ladite phase externe comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état gélifié.  Preferably, the envelope comprises a gelled external phase, said external phase comprising at least one gelled polyelectrolyte.

Selon un mode de réalisation, le cœur des capsules est (i) monophasique ou (ii) comporte une goutte intermédiaire d’une phase intermédiaire, la phase intermédiaire étant placée au contact de l’enveloppe externe gélifiée, et au moins une, de préférence une unique, goutte interne d’une phase interne disposée dans la goutte intermédiaire, les cellules vivantes étant présentes dans la phase interne et/ou la phase intermédiaire.  According to one embodiment, the heart of the capsules is (i) monophasic or (ii) comprises an intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the gelled outer shell, and at least one, preferably a single internal drop of an internal phase disposed in the intermediate drop, the living cells being present in the inner phase and / or the intermediate phase.

Selon un mode de réalisation, la capsule de l’invention est une capsule dite « simple », signifiant que le cœur est constitué d’une seule phase, la phase interne. Une capsule « simple » est par exemple une capsule telle que décrite dans WO2010/063937 ou WO2016062836.  According to one embodiment, the capsule of the invention is a so-called "simple" capsule, meaning that the heart consists of a single phase, the internal phase. A "simple" capsule is for example a capsule as described in WO2010 / 063937 or WO2016062836.

Selon un mode de réalisation, lorsque le cœur des capsules est monophasique, la ou les cellules vivantes sont présentes dans la phase interne du cœur des capsules.  According to one embodiment, when the heart of the capsules is monophasic, the living cell or cells are present in the internal phase of the heart of the capsules.

Selon un autre mode de réalisation, lorsque les capsules comprennent une phase intermédiaire, la ou les cellules vivantes sont présentes dans la phase interne et/ou dans la phase intermédiaire. Une telle capsule « complexe » est par exemple une capsule telle que décrite dans WO2013/1 13855. According to another embodiment, when the capsules comprise an intermediate phase, the living cell (s) are present in the internal phase and / or in the the intermediate phase. Such a "complex" capsule is for example a capsule as described in WO2013 / 1 13855.

Selon un mode de réalisation, la taille des capsules est inférieure à 5 mm, de préférence comprise entre 50 pm et 3 mm. Pour une diffusion optimale des nutriments présents dans le milieu de culture externe jusqu'au centre des capsules, la taille des capsules est avantageusement de quelques centaines de microns, par exemple comprise entre 50 pm et 1000 pm, et mieux entre 50 pm et 500 pm.  According to one embodiment, the size of the capsules is less than 5 mm, preferably between 50 μm and 3 mm. For optimum diffusion of the nutrients present in the external culture medium to the center of the capsules, the size of the capsules is advantageously of a few hundred microns, for example between 50 μm and 1000 μm, and better still between 50 μm and 500 μm. .

Phase interne Internal phase

La phase interne est généralement constituée d’une composition aqueuse, liquide ou visqueuse, comprenant au moins une cellule vivante.  The internal phase generally consists of an aqueous composition, liquid or viscous, comprising at least one living cell.

Par « liquide » au sens de la présente invention, on entend une phase, le cas échéant un gel, pouvant s'écouler sous son propre poids à température ambiante et pression atmosphérique.  For the purposes of the present invention, the term "liquid" means a phase, optionally a gel, which may flow under its own weight at ambient temperature and atmospheric pressure.

Selon un mode de réalisation, une phase comprenant les cellules vivantes selon l’invention a une viscosité allant de 1 mPa.s à 500 000 mPa.s, de préférence de 10 mPa.s à 300 000 mPa.s, mieux de 400 mPa.s à 200 000 mPa.s, et plus particulièrement de 2 000 mPa.s à 150 000 mPa.s, telle que mesurée à 25°C.  According to one embodiment, a phase comprising the living cells according to the invention has a viscosity ranging from 1 mPa.s to 500,000 mPa.s, preferably from 10 mPa.s to 300,000 mPa.s, better than 400 mPa.s to 200,000 mPa.s, and more particularly from 2,000 mPa.s to 150,000 mPa.s, as measured at 25 ° C.

La viscosité est mesurée à température ambiante, par exemple T=25°C ± 2°C, et à pression ambiante, par exemple 1013 hPa, par la méthode décrite dans WO2016/096995.  The viscosity is measured at ambient temperature, for example T = 25 ° C. ± 2 ° C., and at ambient pressure, for example 1013 hPa, by the method described in WO2016 / 096995.

La phase interne peut comprendre plusieurs cellules vivantes, du même type ou de types différents. The internal phase may comprise several living cells, of the same type or of different types.

Les cellules vivantes encapsulées constituent ce que l’on appelle aussi la biomasse encapsulée.  Encapsulated living cells are what is also called encapsulated biomass.

La phase interne est typiquement apte à la survie, voire la prolifération, de la ou des cellules vivantes comprises dans ladite phase interne.  The internal phase is typically capable of survival or proliferation of the living cell or cells included in said internal phase.

De préférence, la phase interne comprend une solution tampon apte à la survie des cellules vivantes.  Preferably, the internal phase comprises a buffer solution adapted to the survival of living cells.

A titre de tampon utilisable, on peut utiliser tout tampon connu en soi pour être adapté à la survie de cellules vivantes.  As a usable buffer, any buffer known per se can be used to be adapted to the survival of living cells.

Comme il est bien connu de l’homme du métier, un tel tampon dépendra du type de cellules vivantes présentes dans la phase interne (cellule procaryote, eucaryote, animale ou végétale, cellule souche, ...).  As is well known to those skilled in the art, such a buffer will depend on the type of living cells present in the internal phase (prokaryotic, eukaryotic, animal or plant cell, stem cell, etc.).

La phase interne a de préférence un pH compris de 5 à 10, plus préférentiellement compris de 6 à 9. Selon un mode de réalisation particulièrement adapté à la culture de cellules vivantes, la phase interne comprend des nutriments aptes à la prolifération de la ou des cellules vivantes. En particulier, selon un mode de réalisation, la phase interne comprend un milieu de culture interne, identique ou différent du milieu de culture externe décrit ci- après, adapté à la prolifération de la ou des cellules vivantes. The internal phase preferably has a pH of from 5 to 10, more preferably from 6 to 9. According to one embodiment that is particularly suitable for culturing living cells, the internal phase comprises nutrients capable of proliferating the living cell or cells. In particular, according to one embodiment, the internal phase comprises an internal culture medium, identical or different from the external culture medium described below, adapted to the proliferation of the living cell or cells.

Par « milieu de culture », on entend une solution comprenant des nutriments aptes à la prolifération de la ou des cellules vivantes et jouant le rôle de tampon pH.  By "culture medium" is meant a solution comprising nutrients capable of proliferation of the living cell (s) and acting as a pH buffer.

L’osmolarité du milieu de culture interne est de préférence comprise entre 10 mOsm et 1 000 mOsm.  The osmolarity of the internal culture medium is preferably between 10 mOsm and 1000 mOsm.

Comme il est bien connu de l’homme du métier, un tel milieu de culture dépendra du type de cellules vivantes présentes dans la phase interne (cellule procaryote, eucaryote, animale ou végétale, cellule souche, ...).  As is well known to those skilled in the art, such a culture medium will depend on the type of living cells present in the internal phase (prokaryotic, eukaryotic, animal or plant cell, stem cell, etc.).

Des exemples de milieu de culture interne appropriés pour la phase interne de la capsule incluent le milieu de culture Parker, Ham, Dulbecco, Grâce, MEM, le milieu de culture d'Erdschreiber, le milieu F/2, le milieu TAP, de l’eau de mer reconstituée, le milieu DM (diatomée), le milieu Minimum, et l’un quelconque de leurs mélanges. De tels milieux de culture sont décrits plus en détails ci-après.  Examples of suitable internal culture medium for the inner phase of the capsule include Parker culture medium, Ham, Dulbecco, Grace, MEM, Erdschreiber culture medium, F / 2 medium, TAP medium, and the like. reconstituted seawater, DM (diatom) medium, Minimum medium, and any of their mixtures. Such culture media are described in more detail below.

Lors de l’encapsulation des cellules vivantes (i.e. avant tout procédé de culture des cellules vivantes), la phase interne comprend typiquement de 103 à 109, de préférence de 104 à 108, plus préférentiellement de 105 à 108, par exemple de 106 à 5.106 cellules vivantes, par millilitre de phase interne. During the encapsulation of living cells (ie before any living cell culture method), the internal phase typically comprises from 10 3 to 10 9 , preferably from 10 4 to 10 8 , more preferably from 10 5 to 10 8 , for example from 10 6 to 5.10 6 living cells, per milliliter of internal phase.

En fonction de la taille des capsules, la phase interne comprend typiquement de 1 à 107, préférentiellement de 5 à 106, de 30 à 5.105, de 50 à 105, de 75 à 5.104, de 100 à 104, de 150 à 104, voire de 200 à 103 cellules vivantes, par capsule. Depending on the size of the capsules, the internal phase typically comprises from 1 to 10 7 , preferably from 5 to 10 6 , from 30 to 5 × 10 5 , from 50 to 10 5 , from 75 to 5 × 10 4 , from 100 to 10 4 , from 150 to 10 4 , even from 200 to 10 3 living cells, per capsule.

Le comptage des cellules vivantes de la phase interne est préférentiellement réalisé avant l’encapsulation, ou bien après l’ouverture des capsules.  The counting of the living cells of the internal phase is preferably carried out before encapsulation, or after the opening of the capsules.

Le comptage des cellules vivantes peut être fait par la méthode de comptage Malassez. La cellule de Malassez est une lame de verre qui permet de compter le nombre de cellules en suspension dans une solution. Sur cette lame de verre, un quadrillage de 25 rectangles a été gravé, contenant eux-mêmes 20 petits carrés. Pour dénombrer les cellules végétales, on dépose sur la cellule de Malassez entre 10 pL et 15 pL de phase interne comprenant des cellules végétales en suspension. Après sédimentation, on compte le nombre de cellules végétales dans 10 rectangles (quadrillés). Le volume d'un rectangle quadrillé étant de 0,01 pL, on multiplie ce nombre par 10 000 pour obtenir le nombre de cellules végétales par millilitre de phase interne. Alternativement, le comptage des cellules vivantes peut être fait par mesure d’absorbance. D’après la loi de Beer-Lambert, pour une longueur d’onde l donnée, l’absorbance d’une solution est proportionnelle à sa concentration et à la longueur du trajet optique (distance sur laquelle la lumière traverse la solution). On peut donc mesurer la concentration en cellules vivantes de la phase interne en se basant sur une méthode de mesure d'absorbance (encore appelée densité optique). Il suffit pour cela de mesurer les densités optiques de phases internes contenant une quantité connue de cellules vivantes, ce qui permet de construire une courbe-étalon en fonction de la concentration cellulaire. Counting living cells can be done by the Malassez counting method. Malassez's cell is a glass slide that counts the number of cells in suspension in a solution. On this glass slide, a grid of 25 rectangles has been engraved, containing 20 small squares themselves. To count the plant cells, one deposits on the cell of Malassez between 10 μl and 15 μl of internal phase comprising plant cells in suspension. After sedimentation, we count the number of plant cells in 10 rectangles (squared). The volume of a grid rectangle being 0.01 pL, this number is multiplied by 10 000 to obtain the number of plant cells per milliliter of internal phase. Alternatively, counting of living cells can be done by absorbance measurement. According to the Beer-Lambert law, for a given wavelength, the absorbance of a solution is proportional to its concentration and to the length of the optical path (distance over which the light passes through the solution). The living cell concentration of the inner phase can therefore be measured based on an absorbance measurement method (also known as optical density). To do this, it suffices to measure the optical densities of internal phases containing a known quantity of living cells, which makes it possible to construct a standard curve as a function of the cell concentration.

Avantageusement, les cellules vivantes présentes dans la phase interne des capsules sont en suspension dans la phase interne.  Advantageously, the living cells present in the inner phase of the capsules are suspended in the internal phase.

Par « en suspension » dans la phase interne, on entend que les cellules vivantes n’adhèrent pas à la membrane gélifiée des capsules, et ne sont pas en contact prolongé avec ladite membrane. Les cellules vivantes sont ainsi totalement baignées dans le milieu constituant la phase interne et sont libres de se déplacer selon les trois dimensions.  By "suspended" in the internal phase, it is meant that the living cells do not adhere to the gelled membrane of the capsules, and are not in prolonged contact with said membrane. The living cells are thus completely immersed in the medium constituting the internal phase and are free to move in three dimensions.

L’homme du métier est capable de vérifier que les cellules vivantes sont effectivement en suspension dans les capsules, typiquement en observant les capsules par microscopie et en mettant en évidence un mouvement différencié entre la capsule et les cellules vivantes qu’elle contient. Par exemple, dans le cas particulier des micro algues flagellées, on peut observer leur nage, due à l'action de leurs flagelles.  Those skilled in the art are able to verify that the living cells are effectively suspended in the capsules, typically by observing the capsules by microscopy and demonstrating a differentiated movement between the capsule and the living cells it contains. For example, in the particular case of flagellated microalgae, we can observe their swimming, due to the action of their flagella.

Selon un mode de réalisation, la phase interne comprend en outre au moins un agent de viscosité, de préférence biocompatible, typiquement choisi parmi les éthers de cellulose.  According to one embodiment, the internal phase further comprises at least one viscosity agent, preferably biocompatible, typically selected from cellulose ethers.

La présence d’un agent de viscosité permet de faciliter la préparation des capsules en diminuant la différence de viscosité entre la phase interne et la phase externe, qui comprend avantageusement un polyélectrolyte en solution.  The presence of a viscosity agent makes it possible to facilitate the preparation of the capsules by reducing the difference in viscosity between the internal phase and the external phase, which advantageously comprises a polyelectrolyte in solution.

Par « agent de viscosité », on entend un produit soluble dans la phase interne apte à moduler sa viscosité. Il peut notamment s’agir d’un polymère naturel, comme les glycosaminoglycanes (acide hyaluronique, chitosan, héparane sulfate, etc), l’amidon, les protéines de plantes, la gomme welan, ou toute autre gomme naturelle ; d’un polymère semi-synthétique, comme les amidons décomposés et leurs dérivés, les éthers de cellulose, comme l'hydroxypropyl méthyl cellulose (HPMC), l'hydroxy ethyl cellulose (HEC), le carboxy méthyl cellulose (CMC) et le 2-ethylcellulose ; ou encore d’un polymère synthétique, comme les polyéthers (polyéthylène glycol), les polyacrylamides, les polyvinyles, et leurs mélanges. De préférence, la phase interne comprend un éther de cellulose, comme le 2- ethylcellulose ou le 2-hydroxyethylcellulose. La phase interne peut comprendre une concentration massique de 0,01% à 5% en agent(s) de viscosité, préférentiellement de 0,1% à 1%, par rapport à la masse totale de la phase interne. By "viscosity agent" is meant a product soluble in the internal phase capable of modulating its viscosity. It may especially be a natural polymer, such as glycosaminoglycans (hyaluronic acid, chitosan, heparan sulfate, etc.), starch, plant proteins, welan gum, or any other natural gum; of a semi-synthetic polymer, such as decomposed starches and their derivatives, cellulose ethers, such as hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), hydroxy ethyl cellulose (HEC), carboxymethylcellulose (CMC) and 2 ethylcellulose; or else a synthetic polymer, such as polyethers (polyethylene glycol), polyacrylamides, polyvinyls, and mixtures thereof. Preferably, the inner phase comprises a cellulose ether such as 2-ethylcellulose or 2-hydroxyethylcellulose. The internal phase may comprise a mass concentration of from 0.01% to 5% of viscosity agent (s), preferably from 0.1% to 1%, relative to the total mass of the internal phase.

Phase externe External phase

Selon l’invention, l’enveloppe des capsules peut être de tout type connu de l’homme du métier, sous réserve que sa composition ne soit pas préjudiciable à la survie / croissance des cellules vivantes encapsulées et n’empêche pas l’adsorption des marqueurs.  According to the invention, the envelope of the capsules may be of any type known to those skilled in the art, provided that its composition is not detrimental to the survival / growth of the encapsulated living cells and does not prevent the adsorption of the cells. markers.

Selon l’invention, la phase externe de l’enveloppe des capsules comprend typiquement au moins un polyélectrolyte à l’état gélifié, aussi appelé polyélectrolyte gélifié. Cette enveloppe externe peut être également nommée « enveloppe gélifiée ».  According to the invention, the outer phase of the envelope of the capsules typically comprises at least one polyelectrolyte in the gelled state, also called gelled polyelectrolyte. This outer envelope may also be called "gelled envelope".

On entend par « enveloppe gélifiée » une phase externe entourant au moins partiellement une phase interne, et comprenant un composé à l’état gélifié ou sous forme de gel. De préférence, l’enveloppe gélifiée est une phase aqueuse, et typiquement un hydrogel d’un polyélectrolyte à l’état gélifié. L’enveloppe gélifiée peut également être désignée par les termes « membrane » ou « écorce ».  The term "gelled envelope" means an external phase at least partially surrounding an internal phase, and comprising a compound in the gelled state or in gel form. Preferably, the gelled envelope is an aqueous phase, and typically a hydrogel of a polyelectrolyte in the gelled state. The gelled envelope may also be referred to as "membrane" or "bark".

De préférence, l’enveloppe gélifiée a une épaisseur inférieure à 500 pm, avantageusement supérieure à 10 pm. L’enveloppe gélifiée est généralement formée par une monocouche d’un matériau homogène.  Preferably, the gelled envelope has a thickness of less than 500 μm, advantageously greater than 10 μm. The gelled envelope is generally formed by a monolayer of a homogeneous material.

Polyélectrolyte polyelectrolyte

L’enveloppe gélifiée comprend de préférence un gel contenant de l’eau et un polyélectrolyte avantageusement choisi parmi les protéines, les polysaccharides naturels, les polyélectrolytes réactifs aux ions multivalents, et leurs mélanges.  The gelled envelope preferably comprises a gel containing water and a polyelectrolyte advantageously chosen from proteins, natural polysaccharides, polyelectrolytes reactive with multivalent ions, and mixtures thereof.

Par « polyélectrolyte réactif aux ions polyvalents », on entend, au sens de la présente invention, un polyélectrolyte susceptible de passer d’un état liquide dans une solution aqueuse à un état gélifié sous l’effet d’un contact avec une solution gélifiante contenant des ions multivalents tels que des ions d’un métal alcalino-terreux choisis par exemple parmi les ions calcium, les ions baryum, les ions magnésium, aluminium ou fer.  For the purposes of the present invention, the term "polyelectrolyte reactive with polyvalent ions" means a polyelectrolyte capable of passing from a liquid state in an aqueous solution to a gelled state under the effect of contact with a gelling solution containing multivalent ions such as alkaline earth metal ions chosen for example from calcium ions, barium ions, magnesium, aluminum or iron ions.

Dans l’état liquide, les chaînes individuelles de polyélectrolyte sont sensiblement libres de s’écouler les unes par rapport aux autres. Une solution aqueuse de 2% en masse de polyélectrolyte présente alors un comportement purement visqueux aux gradients de cisaillement caractéristiques du procédé de mise en forme. La viscosité de cette solution à cisaillement nul est entre 50 mPa.s et 10 000 mPa.s avantageusement entre 3 000 mPa.s et 7 000 mPa.s. Cette viscosité aux gradients de cisaillements caractéristiques des écoulements mis en jeu lors de la fabrication des capsules est par exemple mesurée à l’aide d’un rhéomètre à contrainte, ou déformation, imposée à la température de fabrication, 25°C par exemple. Pour les mesures, on utilisera typiquement une géométrie cône-plan de diamètre compris de 10 à 50 mm, et un angle du cône de 2° maximum. In the liquid state, the individual polyelectrolyte chains are substantially free to flow relative to one another. An aqueous solution of 2% by weight of polyelectrolyte then exhibits a purely viscous behavior at the shear gradients characteristic of the forming process. The viscosity of this solution with no shear is between 50 mPa.s and 10,000 mPa.s advantageously between 3,000 mPa.s and 7,000 mPa.s. This viscosity at shear gradients characteristic of the flows involved during the manufacture of the capsules is for example measured using a stress-strain rheometer, or deformation, imposed at the manufacturing temperature, 25 ° C for example. For measurements, a cone-plane geometry with a diameter of 10 to 50 mm and a cone angle of 2 ° maximum will be used.

Les chaînes individuelles de polyélectrolyte dans l’état liquide présentent avantageusement une masse molaire supérieure à 65 000 g/mol.  The individual polyelectrolyte chains in the liquid state advantageously have a molar mass greater than 65,000 g / mol.

La solution gélifiante est par exemple une solution aqueuse d’un sel de formule The gelling solution is, for example, an aqueous solution of a salt of formula

- X est choisi parmi le groupe constitué des ions halogénures (chlorure, bromure, iodure et fluorure) et des ions tartrate, lactate et carbonate, X is selected from the group consisting of halide ions (chloride, bromide, iodide and fluoride) and tartrate, lactate and carbonate ions,

- M est choisi parmi le groupe constitué des cations Ca2+, Mg2+, Ba2+, Al3+ et Fe3+, et M is selected from the group consisting of Ca 2+ , Mg 2+ , Ba 2+ , Al 3+ and Fe 3+ cations, and

- n et m sont supérieurs ou égaux à 1.  n and m are greater than or equal to 1.

La concentration en sel XnMm dans la solution gélifiante est avantageusement comprise de 1% à 20% en masse, préférentiellement de 5% à 20% en masse. The concentration of salt X n M m in the gelling solution is advantageously from 1% to 20% by weight, preferably from 5% to 20% by weight.

A l’état gélifié, les chaînes individuelles de polyélectrolyte forment, avec les ions multivalents, un réseau tridimensionnel cohérent qui retient la phase interne et empêche son écoulement. Les chaînes individuelles sont retenues les unes par rapport aux autres et ne peuvent s’écouler librement les unes par rapport aux autres.  In the gelled state, the individual polyelectrolyte chains together with the multivalent ions form a coherent three-dimensional network which retains the internal phase and prevents its flow. The individual chains are held together and can not flow freely relative to each other.

Le polyélectrolyte est de préférence un polymère biocompatible, il est par exemple produit biologiquement.  The polyelectrolyte is preferably a biocompatible polymer, it is for example produced biologically.

Avantageusement, il est choisi parmi les polysaccharides, les polyélectrolytes de synthèse à base d’acrylates (polyacrylate de sodium, de lithium, de potassium ou d’ammonium, ou polyacrylamide), ou les polyélectrolytes de synthèse à base de sulfonates (polystyrène sulfonate) de sodium, par exemple).  Advantageously, it is chosen from polysaccharides, synthetic polyelectrolytes based on acrylates (sodium, lithium, potassium or ammonium polyacrylate, or polyacrylamide), or synthetic polyelectrolytes based on sulfonates (polystyrene sulfonate). sodium, for example).

Plus particulièrement, le polyélectrolyte est choisi parmi les alginates d’alcalin, tel qu’un alginate de sodium ou un alginate de potassium, les géllanes et les pectines.  More particularly, the polyelectrolyte is chosen from alkaline alginates, such as sodium alginate or potassium alginate, gelans and pectins.

Dans le cas où le polyélectrolyte est un alginate de sodium (NaAlg), et où le réactif est le chlorure de calcium, la réaction qui se produit lors de la gélification est la suivante :  In the case where the polyelectrolyte is a sodium alginate (NaAlg), and where the reagent is calcium chloride, the reaction that occurs during gelation is as follows:

2NaAlg + CaCI2 -> Ca(Alg)2 + 2NaCI 2NaAlg + CaCI 2 -> Ca (Alg) 2 + 2NaCI

Les alginates sont produits à partir d’algues brunes appelées « laminaires », désignées par le terme anglais « sea weed ». De préférence, le polyélectrolyte est un alginate d’alcalin ayant avantageusement une teneur en bloc a-L-guluronate supérieure à 50%, notamment supérieure à 55%, voire supérieure à 60%. Alginates are produced from brown algae called "laminar", referred to as "sea weed". Preferably, the polyelectrolyte is an alkali metal alginate advantageously having an α-guluronate block content of greater than 50%, especially greater than 55%, or even greater than 60%.

Le polyélectrolyte est par exemple un alginate, en particulier un alginate de sodium.  The polyelectrolyte is, for example, an alginate, in particular a sodium alginate.

Le polyélectrolyte à l’état gélifié est typiquement un alginate de calcium.  The polyelectrolyte in the gelled state is typically a calcium alginate.

Selon un mode de réalisation préféré, le pourcentage massique total en polyélectrolyte(s) dans la phase externe gélifiée est compris de 0,5% à 5%, de préférence inférieur à 3%.  According to a preferred embodiment, the total weight percentage of polyelectrolyte (s) in the gelled external phase is from 0.5% to 5%, preferably less than 3%.

Le pourcentage massique total en polyélectrolyte(s) dans la phase externe gélifiée est par exemple compris entre 0,5% et 3%, de préférence entre 1% et 2%.  The total weight percentage of polyelectrolyte (s) in the gelled external phase is for example between 0.5% and 3%, preferably between 1% and 2%.

Tensioactif surfactant

L’enveloppe gélifiée peut contenir en outre au moins un agent tensioactif.  The gelled envelope may further contain at least one surfactant.

La présence d’un tensioactif dans la phase externe permet de faciliter la préparation des capsules de l’invention, en augmentant la résistance de la phase externe liquide lors de l’impact de la goutte double avec la solution gélifiante.  The presence of a surfactant in the external phase makes it easier to prepare the capsules of the invention by increasing the resistance of the liquid external phase during the impact of the double drop with the gelling solution.

Le tensioactif est avantageusement un tensioactif anionique, un tensioactif non ionique, un tensioactif cationique ou un mélange quelconque de ceux-ci. La masse moléculaire de l’agent tensioactif est typiquement comprise entre 150 g/mol et 10 000 g/mol, avantageusement entre 250 g/mol et 1 500 g/mol.  The surfactant is preferably an anionic surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, or any mixture thereof. The molecular weight of the surfactant is typically between 150 g / mol and 10,000 g / mol, preferably between 250 g / mol and 1500 g / mol.

De manière générale, la teneur massique en tensioactif(s) dans la phase externe est typiquement inférieure ou égale à 2%, de préférence inférieure à 1 %, par rapport à la masse totale de la capsule.  In general, the mass content of surfactant (s) in the external phase is typically less than or equal to 2%, preferably less than 1%, relative to the total weight of the capsule.

La teneur massique en agent tensioactif(s) dans l’enveloppe est de préférence supérieure à 0,001% et est avantageusement supérieure à 0,1%.  The mass content of surfactant (s) in the envelope is preferably greater than 0.001% and is advantageously greater than 0.1%.

Phase intermédiaire Intermediate phase

Selon un mode de réalisation, les capsules selon l’invention comprennent une phase intermédiaire entre la phase interne et la phase externe.  According to one embodiment, the capsules according to the invention comprise an intermediate phase between the internal phase and the external phase.

Cette phase intermédiaire forme une enveloppe intermédiaire aqueuse, généralement biocompatible, qui encapsule totalement la phase interne et est totalement encapsulée par la phase externe.  This intermediate phase forms an aqueous intermediate envelope, generally biocompatible, which completely encapsulates the internal phase and is completely encapsulated by the external phase.

Ceci permet de créer des structures complexes, plus proche de la réalité biologique que les boites de culture cellulaire. Ainsi, et à titre illustratif, des capsules contenant une coculture de kératinocytes et de fibroblastes humains ont été créées, comme montré dans WO20131 13855 où la phase intermédiaire est constituée de collagène, et héberge les fibroblastes ; les kératinocytes poussent à la surface de la phase intermédiaire et donnent sur le cœur liquide. This makes it possible to create complex structures, closer to biological reality than cell culture dishes. Thus, and for illustrative purposes, capsules containing a coculture of keratinocytes and human fibroblasts have been created, as shown in WO20131 13855 where the intermediate phase consists of collagen, and hosts the fibroblasts; the keratinocytes grow on the surface of the intermediate phase and give on the liquid heart.

Lorsqu’une capsule comprend une phase intermédiaire, les cellules vivantes sont présentes en phase interne et/ou en phase intermédiaire.  When a capsule comprises an intermediate phase, the living cells are present in the internal phase and / or in the intermediate phase.

La phase intermédiaire peut comprendre au moins une cellule vivante, qui peut être identique ou différente des cellules vivantes présentes dans la phase interne. The intermediate phase may comprise at least one living cell, which may be the same as or different from living cells present in the internal phase.

La phase intermédiaire, lorsqu’elle est présente et qu’elle comprend des cellules vivantes, est de préférence apte à la survie desdites cellules vivantes. Elle comprend avantageusement un milieu de culture apte à la culture desdites cellules, typiquement un un milieu de culture tel que défini ci-dessus pour la phase interne. Le milieu de culture présent dans la phase intermédiaire peut être identique ou différent du milieu de culture de la phase interne.  The intermediate phase, when present and comprising living cells, is preferably capable of survival of said living cells. It advantageously comprises a culture medium capable of culturing said cells, typically a culture medium as defined above for the internal phase. The culture medium present in the intermediate phase may be identical or different from the culture medium of the internal phase.

La phase intermédiaire, lorsqu’elle est présente et qu’elle comprend des cellules vivantes, comprend typiquement de 1 à 107, préférentiellement de 5 à 106, de 30 à 5.105, de 50 à 105, de 75 à 5.104, de 100 à 104, de 150 à 104, voire de 200 à 103 cellules vivantes, par capsule. The intermediate phase, when present and comprising living cells, typically comprises from 1 to 10 7 , preferentially from 5 to 10 6 , from 30 to 5 × 10 5 , from 50 to 10 5 , from 75 to 5 × 10 4. , from 100 to 10 4 , from 150 to 10 4 , even from 200 to 10 3 living cells, per capsule.

Selon un mode de réalisation, une capsule selon l’invention est une capsule qui comprend un cœur liquide ou au moins en partie gélifié ou au moins en partie thixotrope et une enveloppe externe, notamment gélifiée, encapsulant totalement ledit cœur liquide, ledit cœur étant monophasique. According to one embodiment, a capsule according to the invention is a capsule which comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partly thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, completely encapsulating said liquid core, said core being monophasic .

Un tel type de particules correspond alors à une capsule simple comprenant deux phases distinctes, une phase interne liquide ou au moins en partie gélifié ou au moins en partie thixotrope et une phase externe, notamment à l’état gélifié, entourant la phase interne. Avantageusement, le rapport du volume du cœur au volume de l’enveloppe externe, est compris entre 1 et 50, de préférence entre 1 et 10, et mieux entre 1 et 2.  Such a type of particles then corresponds to a simple capsule comprising two distinct phases, an internal liquid phase or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an external phase, especially in the gelled state, surrounding the internal phase. Advantageously, the ratio of the volume of the core to the volume of the outer envelope is between 1 and 50, preferably between 1 and 10, and better between 1 and 2.

Selon un autre mode de réalisation particulier, une capsule selon l’invention est une capsule qui comprend un cœur liquide ou au moins en partie gélifié ou au moins en partie thixotrope et une enveloppe externe, notamment gélifiée, encapsulant totalement ledit cœur, ledit cœur comportant une goutte intermédiaire d’une phase intermédiaire, la phase intermédiaire étant placée au contact de l’enveloppe externe, et au moins une, de préférence une unique, goutte interne d’une phase interne disposée dans la goutte intermédiaire. Avantageusement, le rapport du volume du cœur au volume de l’enveloppe externe, est supérieur à 2, avantageusement est inférieur à 50, et de préférence est compris entre 5 et 10. La phase intermédiaire est par exemple réalisée à base d’une solution aqueuse. According to another particular embodiment, a capsule according to the invention is a capsule which comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, totally encapsulating said heart, said heart comprising an intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the outer envelope, and at least one, preferably a single, internal drop of an internal phase disposed in the intermediate drop. Advantageously, the ratio of the volume of the core to the volume of the external envelope is greater than 2, advantageously less than 50, and preferably is between 5 and 10. The intermediate phase is for example made based on an aqueous solution.

Un tel type de capsule correspond alors à une capsule complexe signifiant que le cœur liquide, visqueux ou thixotrope, comporte une unique goutte intermédiaire d’une phase intermédiaire, la phase intermédiaire étant placée au contact de l’enveloppe externe gélifiée, et au moins une, de préférence une unique, goutte interne d’une phase interne disposée dans la goutte intermédiaire.  Such a type of capsule then corresponds to a complex capsule signifying that the liquid core, viscous or thixotropic, comprises a single intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the outer gelled envelope, and at least one , preferably a single, internal drop of an inner phase disposed in the intermediate drop.

Selon une variante, le cœur comprend une phase intermédiaire continue au sein de laquelle se trouve une pluralité de gouttes de phase(s) interne(s).  According to one variant, the core comprises a continuous intermediate phase within which a plurality of internal phase drops (s) are located.

Selon un mode de réalisation, une capsule selon l’invention comprend un cœur liquide ou au moins en partie gélifié ou au moins en partie thixotrope et une enveloppe externe, notamment gélifiée, encapsulant totalement ledit cœur, ledit cœur comportant une goutte intermédiaire d’une phase aqueuse, la phase aqueuse étant placée au contact de l’enveloppe externe, et au moins une, de préférence une unique, goutte interne d’une phase huileuse disposée dans la goutte intermédiaire. Pour des raisons évidentes, dans ce mode de réalisation ci-dessus, les cellules vivantes sont nécessairement situées dans le cœur au niveau de la phase aqueuse, donc de la goutte intermédiaire.  According to one embodiment, a capsule according to the invention comprises a liquid core or at least partially gelled or at least partially thixotropic and an outer envelope, in particular gelled, totally encapsulating said heart, said heart having an intermediate drop of a aqueous phase, the aqueous phase being placed in contact with the outer shell, and at least one, preferably a single, internal drop of an oily phase disposed in the intermediate drop. For obvious reasons, in this embodiment above, the living cells are necessarily located in the heart at the level of the aqueous phase, therefore of the intermediate drop.

Avantageusement, la phase intermédiaire comprend en outre au moins un agent de viscosité (ou agent gélifiant), notamment tel que défini ci-dessous. L’agent de viscosité contribue notamment à améliorer la suspension de la/les goutte(s) interne(s) disposée(s) dans la goutte intermédiaire des capsules de l’invention selon ce mode de réalisation. En d’autres termes, l’agent de viscosité permet de prévenir/éviter les phénomènes de crémage ou de sédimentation de la/les goutte(s) interne(s) disposée(s) dans la goutte intermédiaire des capsules de l’invention selon ce mode de réalisation.  Advantageously, the intermediate phase further comprises at least one viscosity agent (or gelling agent), especially as defined below. In particular, the viscosity agent contributes to improving the suspension of the internal drop (s) disposed in the intermediate drop of the capsules of the invention according to this embodiment. In other words, the viscosity agent makes it possible to prevent / avoid the phenomena of creaming or sedimentation of the internal drop (s) arranged in the intermediate drop of the capsules of the invention according to the invention. this embodiment.

Lorsque l’agent de viscosité est en phase aqueuse comprenant les cellules vivantes, l’homme du métier saura ajuster la nature et/ou quantité en agent(s) gélifiant(s) de manière à assurer la suspensivité souhaitée sans porter préjudice à la survie ou croissance desdites cellules vivantes.  When the viscosity agent is in the aqueous phase comprising living cells, those skilled in the art will be able to adjust the nature and / or amount of agent (s) gelling (s) so as to ensure the desired suspensivity without prejudicing survival or growth of said living cells.

Lorsque l’enveloppe des capsules comprend au moins un polyélectrolyte gélifié, les capsules de l’invention sont typiquement préparées par un procédé comprenant les étapes suivantes : When the capsule shell comprises at least one gelled polyelectrolyte, the capsules of the invention are typically prepared by a process comprising the following steps:

(il ) la mise en contact d’une première solution, notamment liquide, comprenant au moins une cellule vivante et d’une deuxième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide, (ii1 ) la formation d’une goutte double comprenant une phase interne formée de la première solution et une phase externe liquide formée de la deuxième solution liquide,(II) contacting a first solution, in particular a liquid solution, comprising at least one living cell and a second liquid solution comprising at least one polyelectrolyte in the liquid state, (ii1) forming a double drop comprising an inner phase formed of the first solution and an external liquid phase formed of the second liquid solution,

(iii) l’immersion de la goutte double dans une solution gélifiante contenant un réactif propre à gélifier le polyélectrolyte de la phase externe liquide (ou deuxième solution), ce par quoi on obtient la phase externe gélifiée, et (iii) immersing the double drop in a gelling solution containing a reagent capable of gelling the polyelectrolyte of the external liquid phase (or second solution), whereby the gelled external phase is obtained, and

(iv) la récupération des capsules formées.  (iv) recovery of formed capsules.

L’étape (il ) peut être caractérisée par le convoyage séparé dans une double enveloppe de la première solution, notamment liquide, et de la deuxième solution liquide contenant un polyélectrolyte liquide propre à gélifier, l’étape (ii1 ) se formant à la sortie de la double enveloppe.  Step (II) may be characterized by the separate conveying in a double jacket of the first solution, in particular liquid solution, and of the second liquid solution containing a liquid polyelectrolyte suitable for gelling, the step (ii1) forming at the outlet double envelope.

Dans le cadre de la présente description, on entend par « goutte double » une goutte constituée d’une phase interne et d’une phase externe liquide, encapsulant totalement ladite phase interne à sa périphérie. La production de ce type de goutte est généralement effectuée par co-extrusion concentrique de deux solutions, selon un mode hydrodynamique de dripping ou de jetting, tel que décrit dans les demandes WO 2010/063937 et FR2964017.  In the context of the present description, the term "double drop" a drop consisting of an internal phase and a liquid external phase, completely encapsulating said inner phase at its periphery. The production of this type of drop is generally carried out by concentric coextrusion of two solutions, according to a hydrodynamic mode of dripping or jetting, as described in applications WO 2010/063937 and FR2964017.

Lorsque la goutte double entre en contact de la solution gélifiante, le réactif propre à gélifier le polyélectrolyte présent dans la solution gélifiante forme alors des liaisons entre les différentes chaînes de polyélectrolyte présentes dans la phase externe liquide. Le polyélectrolyte à l’état liquide passe alors à l’état gélifié, provoquant ainsi la gélification de la phase externe liquide.  When the double drop comes into contact with the gelling solution, the reagent capable of gelling the polyelectrolyte present in the gelling solution then forms bonds between the various polyelectrolyte chains present in the liquid external phase. The polyelectrolyte in the liquid state then passes to the gelled state, thus causing the gelation of the liquid external phase.

Sans vouloir être lié à une théorie particulière, lors du passage à l’état gélifié du polyélectrolyte, les chaînes individuelles de polyélectrolyte présentes dans la phase externe liquide se raccordent les unes aux autres pour former un réseau réticulé, aussi appelé hydrogel, qui emprisonne de l’eau contenue dans la phase externe.  Without wishing to be bound to a particular theory, during the transition to the gelled state of the polyelectrolyte, the individual polyelectrolyte chains present in the liquid external phase are connected to each other to form a crosslinked network, also called a hydrogel, which traps the water contained in the external phase.

Une phase externe gélifiée, propre à retenir la phase interne de première solution est ainsi formée. Cette phase externe gélifiée présente une tenue mécanique propre, c’est-à-dire qu’elle est capable d’entourer totalement la phase interne et de retenir la ou les cellules vivantes présentes dans cette phase interne pour les retenir au cœur de la capsule gélifiée.  A gelled external phase, suitable for retaining the internal phase of the first solution, is thus formed. This gelled external phase has a proper mechanical strength, that is to say that it is capable of completely surrounding the internal phase and retain the living cell or cells present in this internal phase to retain them in the heart of the capsule gelled.

Les capsules selon l’invention séjournent dans la solution gélifiante le temps que la phase externe soit complètement gélifiée. Elles sont ensuite collectées et éventuellement plongées dans une solution aqueuse de rinçage, généralement essentiellement constituée d’eau et/ou de milieu de culture.  The capsules according to the invention remain in the gelling solution until the outer phase is completely gelled. They are then collected and optionally immersed in an aqueous rinsing solution, generally consisting essentially of water and / or culture medium.

La taille des différentes phases formant initialement les gouttes doubles, et in fine les capsules, est généralement contrôlée par l’utilisation de deux pousse-seringues indépendants (à l’échelle du laboratoire) ou de deux pompes (à l’échelle industrielle), qui fournissent respectivement la première solution et la deuxième solution liquide mentionnées ci-dessus. The size of the different phases initially forming the double drops, and ultimately the capsules, is generally controlled by the use of two syringe pumps independent (at laboratory scale) or two pumps (on an industrial scale), which provide respectively the first solution and the second liquid solution mentioned above.

Le débit Qi du pousse-seringue associé à la première solution contrôle le diamètre de la phase interne de la capsule finale obtenue.  The flow rate Qi of the syringe pump associated with the first solution controls the diameter of the internal phase of the final capsule obtained.

Le débit Q0 du pousse-seringue associé à la deuxième solution liquide contrôle l’épaisseur de la phase externe gélifiée, de la capsule finale obtenue. The flow rate Q 0 of the syringe pump associated with the second liquid solution controls the thickness of the gelled external phase of the final capsule obtained.

Le réglage relatif et indépendant des débits Q, et Q0 permet de commander l’épaisseur de la phase externe gélifiée, indépendamment du diamètre extérieur de la capsule, et de moduler le rapport volumique entre la phase interne et la phase externe. The relative and independent adjustment of the flow rates Q 1 and Q 0 makes it possible to control the thickness of the gelled external phase, independently of the external diameter of the capsule, and to modulate the volume ratio between the internal phase and the external phase.

Dans un autre mode de réalisation, lorsque l’enveloppe des capsules comprend au moins un polyélectrolyte gélifié, les capsules de l’invention, en particulier comprenant une phase intermédiaire, sont typiquement préparées par un procédé comprenant les étapes suivantes : In another embodiment, when the capsule shell comprises at least one gelled polyelectrolyte, the capsules of the invention, in particular comprising an intermediate phase, are typically prepared by a process comprising the following steps:

(i2) la mise en contact d’une première solution et d’une deuxième solution, au moins une solution parmi les première et deuxième solutions comprenant au moins une cellule vivante, et d’une troisième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide,  (I2) contacting a first solution and a second solution, at least one of the first and second solutions comprising at least one living cell, and a third liquid solution comprising at least one polyelectrolyte; liquid state,

(N2) la formation d’une goutte triple comprenant une phase interne formée de la première solution, d’une phase intermédiaire formée de la deuxième solution et d’une phase externe liquide formée de la troisième solution liquide,  (N2) forming a triple drop comprising an inner phase formed of the first solution, an intermediate phase formed of the second solution and an external liquid phase formed of the third liquid solution,

(iii) l’immersion de la goutte triple dans une solution gélifiante contenant un réactif propre à gélifier le polyélectrolyte de la phase externe liquide (ou troisième solution), ce par quoi on obtient la phase externe gélifiée, et  (iii) immersing the triple drop in a gelling solution containing a reagent capable of gelling the polyelectrolyte of the liquid external phase (or third solution), whereby the gelled external phase is obtained, and

(iv) la récupération des capsules formées.  (iv) recovery of formed capsules.

L’étape (i2) peut être caractérisée par le convoyage séparé dans une triple enveloppe de la première solution, notamment liquide, de la deuxième solution, notamment liquide, et de la troisième solution liquide contenant un polyélectrolyte liquide propre à gélifier, l’étape (N2) se formant à la sortie de la triple enveloppe.  Step (i2) may be characterized by the separate conveying in a triple envelope of the first solution, in particular liquid solution, of the second solution, in particular liquid solution, and of the third liquid solution containing a liquid polyelectrolyte suitable for gelling, the step (N2) forming at the exit of the triple envelope.

Ainsi, les capsules comprenant une phase intermédiaire sont généralement obtenues par co-extrusion concentrique de trois solutions, au moyen d’une triple enveloppe : un premier flux constitue la phase interne, un deuxième flux constitue la phase intermédiaire et un troisième flux constitue la phase externe. La production de telles capsules, dites « complexes », est notamment décrite dans la demande internationale WO 2012/089820. A la sortie de la triple enveloppe, les trois flux entrent en contact et se forme alors une goutte multi-composante, qui est ensuite gélifiée lorsqu’elle est plongée dans une solution gélifiante, de la même manière que dans le procédé de préparation de capsules « simples » décrit ci-dessus. Thus, the capsules comprising an intermediate phase are generally obtained by concentric coextrusion of three solutions, by means of a triple envelope: a first stream constitutes the internal phase, a second stream constitutes the intermediate phase and a third stream constitutes the phase external. The production of such capsules, called "complex", is described in particular in the international application WO 2012/089820. At the exit of the triple envelope, the three flows come into contact and then form a multi-component drop, which is then gelled when immersed in a gelling solution, in the same way as in the process for preparing capsules "Simple" described above.

Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, la méthode de criblage selon l’invention comprend une étape pré-(a) de préparation des capsules fournies à l’étape (a) comprenant les sous-étapes suivantes : Thus, in a particular embodiment, the screening method according to the invention comprises a pre-step (a) for preparing the capsules provided in step (a) comprising the following substeps:

(M ) la mise en contact d’une première solution comprenant au moins une cellule vivante et d’une deuxième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide,  (M) contacting a first solution comprising at least one living cell and a second liquid solution comprising at least one polyelectrolyte in the liquid state,

(111 ) la formation d’une goutte double comprenant une phase interne formée de la première solution et une phase externe liquide formée de la deuxième solution liquide,  (111) forming a double drop comprising an inner phase formed of the first solution and an external liquid phase formed of the second liquid solution,

ou  or

(i2) la mise en contact d’une première solution et d’une deuxième solution, au moins une solution parmi les première et deuxième solutions comprenant au moins une cellule vivante, et d’une troisième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide,  (I2) contacting a first solution and a second solution, at least one of the first and second solutions comprising at least one living cell, and a third liquid solution comprising at least one polyelectrolyte; liquid state,

(112) la formation d’une goutte triple comprenant une phase interne formée de la première solution, d’une phase intermédiaire formée de la deuxième solution et une phase externe liquide formée de la troisième solution liquide,  (112) forming a triple drop comprising an inner phase formed of the first solution, an intermediate phase formed of the second solution and an external liquid phase formed of the third liquid solution,

(iii) l’immersion de la goutte double ou de la goutte triple dans une solution gélifiante contenant un réactif propre à gélifier le polyélectrolyte de la phase externe liquide, ce par quoi on obtient la phase externe gélifiée, et (iii) immersing the double drop or the triple drop in a gelling solution containing a reagent capable of gelling the polyelectrolyte of the external liquid phase, whereby the gelled external phase is obtained, and

(iv) la récupération des capsules formées.  (iv) recovery of formed capsules.

De préférence, toutes les capsules de la pluralité de capsules fournies à l’étape a) de la méthode de criblage selon l’invention comprennent le même type et/ou le même nombre de cellules vivantes. Preferably, all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention comprise the same type and / or the same number of living cells.

De manière préférée, toutes les capsules de la pluralité de capsules fournies à l’étape a) de la méthode de criblage selon l’invention comprennent un cœur et une enveloppe de même type.  Preferably, all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention comprise a core and a shell of the same type.

De manière encore préférée, toutes les capsules de la pluralité de capsules fournies à l’étape a) de la méthode de criblage selon l’invention sont identiques. Séparation des capsules More preferably, all the capsules of the plurality of capsules provided in step a) of the screening method according to the invention are identical. Separation of capsules

L’étape b) de la méthode de criblage selon l’invention comprenant la séparation aléatoire de la pluralité de capsules fournie à l’étape a) en une pluralité de sous- ensembles.  Step b) of the screening method according to the invention comprising randomly separating the plurality of capsules provided in step a) into a plurality of subassemblies.

Chaque sous-ensemble formé à l’étape b) comprend au moins une capsule, de préférence au moins deux capsules, mieux au moins cinq capsules, voire au moins dix capsules.  Each subset formed in step b) comprises at least one capsule, preferably at least two capsules, better still at least five capsules, or even at least ten capsules.

De préférence, la pluralité de capsules fournie à l’étape a) est séparée en au moins deux sous-ensembles.  Preferably, the plurality of capsules provided in step a) is separated into at least two subsets.

Dans un mode de réalisation particulier, la pluralité de capsules fournie à l’étape a) est séparée en n sous-ensembles, n étant un nombre entier supérieur ou égal à 2. De manière encore préférée, chaque sous-ensemble comprend au moins p capsules, p étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 5, et mieux supérieur ou égal à 10.  In a particular embodiment, the plurality of capsules provided in step a) are separated into n subsets, n being an integer greater than or equal to 2. More preferably, each subset comprises at least capsules, p being an integer greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 5, and better still greater than or equal to 10.

La pluralité de capsules fournie à l’étape a) peut être séparée en sous-ensembles par toute technique bien connue de l’homme du métier.  The plurality of capsules provided in step a) can be subassembled by any technique well known to those skilled in the art.

Typiquement, les capsules peuvent être récupérées en utilisant un tamis, et séparées en étant prélevées une par une, ou encore grâce à un contenant type cuillère ne pouvant contenir qu’un nombre fixé de capsules.  Typically, the capsules can be recovered using a sieve, and separated by being taken one by one, or with a spoon-type container that can contain only a fixed number of capsules.

Il est connu que la culture de cellules vivantes au sein de capsules selon l’invention permet d’accéder à des concentrations de cellules plus élevées que dans les procédés en bulk, comme décrit dans WO2016062836. L'encapsulation de cellules vivantes et la culture en capsules de ces cellules vivantes, présente en outre les avantages suivants par rapport aux procédés classiques :  It is known that the culture of living cells within capsules according to the invention allows access to higher cell concentrations than in bulk processes, as described in WO2016062836. The encapsulation of living cells and the capsule culture of these living cells also has the following advantages over conventional methods:

- les cellules vivantes encapsulées sont protégées des contraintes mécaniques, telles que le cisaillement, diminuant ainsi la mort cellulaire au cours du procédé de culture des cellules ;  encapsulated living cells are protected from mechanical stresses, such as shearing, thus decreasing cell death during the cell culture process;

- les cellules vivantes encapsulées sont partiellement protégées du milieu extérieur, car la membrane de la capsule présente une perméabilité sélective (en particulier, les bactéries ne peuvent pas pénétrer dans la capsule), ce qui permet avantageusement d’éviter d’éventuelles contaminations et donc de réduire la mort cellulaire ;  the encapsulated living cells are partially protected from the external medium, because the membrane of the capsule has a selective permeability (in particular, the bacteria can not penetrate into the capsule), which advantageously makes it possible to avoid possible contaminations and therefore to reduce cell death;

- la taille des capsules et leurs propriétés mécaniques les rendent plus faciles à manipuler que les cellules vivantes en tant que telles, notamment pour des changements de milieu de culture ou lors de la récolte ; et - un traitement postérieur à la croissance et éventuellement à rélicitation peut être mis en oeuvre afin d’imperméabiliser les capsules, isolant ainsi leur contenu pour en faciliter la conservation jusqu’à leur utilisation. the size of the capsules and their mechanical properties make them easier to handle than living cells as such, in particular for changes in the culture medium or during harvesting; and - Post-growth treatment and possibly licicitation can be used to waterproof the capsules, thus isolating their contents to facilitate preservation until their use.

Les propriétés mécaniques de la membrane des capsules sont également avantageuses pour les raisons suivantes : The mechanical properties of the capsule membrane are also advantageous for the following reasons:

Le réseau d’hydrogel confère en effet des propriétés mécaniques semi-solides aux capsules de l’invention, bien supérieures à celles de cellules en tant que telles. En pratique, cela présente un intérêt significatif pour la culture de cellules vivantes, car cela permet de conférer une résistance mécanique importante à des cellules vivantes, classiquement fragiles. Alors que la résistance mécanique de ces cellules vivantes repose nativement sur les propriétés de la bicouche lipidique constituant leur membrane, lorsqu’elles sont encapsulées dans une capsule selon l’invention, celles-ci sont désormais protégées par un réseau macromoléculaire de plusieurs micromètres à plusieurs dizaines de micromètres d’épaisseur (i.e. la membrane d’hydrogel des capsules). Dans le cas de cellules vivantes ayant une résistance mécanique faible, un gain de résistance d’un facteur supérieur à 10, voire compris de 100 à 100 000, est obtenu, ce qui facilite les manipulations.  The hydrogel network in fact confers semi-solid mechanical properties to the capsules of the invention, which are much greater than those of cells as such. In practice, this is of significant interest for the culture of living cells, as this makes it possible to confer a significant mechanical resistance to living cells, which are classically fragile. While the mechanical resistance of these living cells rests natively on the properties of the lipid bilayer constituting their membrane, when they are encapsulated in a capsule according to the invention, they are now protected by a macromolecular network of several micrometers to several tens of micrometers thick (ie the hydrogel membrane of the capsules). In the case of living cells having a low mechanical resistance, a strength gain of a factor greater than 10, or even between 100 and 100,000, is obtained, which facilitates handling.

On obtient ainsi des objets « solides » plus facilement manipulables, à l’échelle de procédés industriels de type mélange, brassage, filtrage, lavage et décantage.  In this way, "solid" objects that are easier to handle are obtained, on the scale of industrial processes such as mixing, stirring, filtering, washing and decanting.

Il est également plus facile de manipuler ces objets, et donc la biomasse qu’ils encapsulent, pour faciliter la caractérisation différentielle des échantillons. Ceci permet la mise en œuvre facilitée et économique de larges études de criblage de conditions de culture et/ou d’élicitation de composés d’intérêt. Suite à une caractérisation de chacune des capsules par voie physicochimique (absorbance, fluorescence) et/ou biologique (ELISA), on réalise par exemple un traitement statistique, ou un tri des différentes populations en fonction de la réponse obtenue.  It is also easier to manipulate these objects, and therefore the biomass they encapsulate, to facilitate the differential characterization of the samples. This allows the facilitated and economical implementation of large scale studies of culture conditions and / or elicitation of compounds of interest. Following a characterization of each of the capsules by physicochemical (absorbance, fluorescence) and / or biological (ELISA), for example, a statistical treatment or sorting of different populations is carried out depending on the response obtained.

La membrane d’hydrogel des capsules de l’invention présente également une semi-perméabilité, reposant en particulier sur le caractère poreux de la structure du réseau de chaînes du polyélectrolyte. Ce réseau est caractérisé par une taille moyenne de pores comprise entre 5 nm et 25 nm, et présente donc une taille de coupure de l’ordre de 20 nm à 25 nm. Cette porosité permet le libre passage de gaz dissous, de minéraux, de nutriments nécessaires à la prolifération de cellules vivantes, tels que de petites biomolécules (acides aminés et peptides), et de petites macromolécules de poids moléculaire inférieur à 1 MDa. La membrane retient par contre tout élément de taille caractéristique supérieure à la taille de coupure, soit les macromolécules ou biomolécules de poids moléculaire supérieur à 1 MDa, ou encore les organismes cellulaires tels que les cellules vivantes, par exemple les algues, ou encore les bactéries et les champignons. The hydrogel membrane of the capsules of the invention also has a semi-permeability, based in particular on the porous nature of the polyelectrolyte chain structure. This network is characterized by an average pore size of between 5 nm and 25 nm, and therefore has a cut-off size of the order of 20 nm to 25 nm. This porosity allows the free passage of dissolved gases, minerals, nutrients necessary for the proliferation of living cells, such as small biomolecules (amino acids and peptides), and small macromolecules with a molecular weight of less than 1 MDa. The membrane retains, on the other hand, any element of characteristic size greater than the cutting size, ie macromolecules or biomolecules of molecular weight greater than 1 MDa, or cell organisms such as living cells, for example algae, or bacteria and fungi.

En pratique, cela présente un intérêt significatif pour la culture de cellules vivantes en permettant de contrôler les échanges entre l’extérieur et l’intérieur de la capsule.  In practice, this is of significant interest for the culture of living cells by controlling the exchanges between the outside and the inside of the capsule.

Il est ainsi possible d’apporter des nutriments, de l’oxygène ou encore de la lumière à la biomasse encapsulée par transit à travers la phase externe. Il est parallèlement possible de permettre la sortie de molécules depuis l’intérieur de la capsule vers le milieu de culture extérieur, notamment pour l’élimination des déchets consécutifs du métabolisme/catabolisme de la biomasse encapsulée. Ces échanges peuvent de plus être facilités par un brassage du milieu de culture extérieur, sans que cela ne menace les cellules vivantes comme c’est le cas dans les procédés en bulk.  It is thus possible to provide nutrients, oxygen or light to the encapsulated biomass by transit through the external phase. It is also possible to allow the release of molecules from the inside of the capsule to the external culture medium, in particular for the removal of consecutive waste metabolism / catabolism of the encapsulated biomass. These exchanges can be further facilitated by a mixing of the external culture medium, without this threatening living cells as is the case in bulk processes.

Il est également possible de limiter le passage d’organismes cellulaires à travers la membrane. Il est donc possible d’encapsuler les cellules vivantes avec l’ensemble de la flore bactérienne endogène apte à leur prolifération, tout en évitant toute contamination par des bactéries exogènes après l’encapsulation. Il est par exemple possible de laver les capsules contenant les cellules vivantes après une contamination bactérienne exogène, là où la même contamination engendrerait la destruction de l’ensemble des cellules dans un procédé en bulk.  It is also possible to limit the passage of cellular organisms through the membrane. It is therefore possible to encapsulate living cells with all endogenous bacterial flora capable of proliferation, while avoiding contamination by exogenous bacteria after encapsulation. For example, it is possible to wash the capsules containing the living cells after exogenous bacterial contamination, where the same contamination would destroy all the cells in a bulk process.

Enfin, cette semi-perméabilité permet également de contrôler le relargage d’éléments encapsulés, tel que des composés d’intérêt produits par les cellules vivantes.  Finally, this semi-permeability also makes it possible to control the release of encapsulated elements, such as compounds of interest produced by living cells.

La production des cellules vivantes sous forme encapsulée conformément à l’invention permet aussi de limiter les effets de détection du quorum ( quorum sensing). Lors de leur croissance, les organismes libèrent généralement des molécules inhibitrices, qui limitent la prolifération des organismes alentours. Cet effet biologique permet aux populations de limiter leur densité, afin d’éviter les effets de privation de nourriture et de mort cellulaire associés à une surpopulation. L’encapsulation permet de drainer en continu ces molécules inhibitrices, sans entraîner de perte de biomasse. The production of living cells in encapsulated form according to the invention also makes it possible to limit the quorum sensing effects. During their growth, organisms usually release inhibitory molecules, which limit the proliferation of surrounding organisms. This biological effect allows populations to limit their density in order to avoid the effects of starvation and cell death associated with overcrowding. Encapsulation continuously drains these inhibitory molecules, without causing loss of biomass.

Un lavage est aussi utile pour éliminer des déchets métaboliques ou cataboliques, et orienter ainsi l’activité de la biomasse. Cette approche se révèle ainsi être une méthode d’élicitation en soi.  Washing is also useful for eliminating metabolic or catabolic waste, and thus orienting the activity of biomass. This approach proves to be a method of elicitation in itself.

Par ailleurs, un des facteurs limitant de la culture de cellules vivantes est l'apport de lumière. Dans un procédé en bulk, le flux de lumière est diminué par le « fouling », c'est-à-dire le collage de biomolécules et de micro-organismes sur les parois du bioréacteur. Cette couche absorbe la lumière, ce qui induit une baisse du flux lumineux capté par les cellules vivantes. L'accumulation de ce dépôt induit des pertes de charge croissantes et augmente les coûts de production. Moreover, one of the limiting factors of living cell culture is the contribution of light. In a bulk process, the light flux is reduced by "fouling", that is to say the bonding of biomolecules and microorganisms on the walls of the bioreactor. This layer absorbs light, which leads to a decrease in the luminous flux captured by living cells. The accumulation of this deposit induces increasing pressure losses and increases production costs.

Or, la culture de cellules vivantes en capsules selon l’invention permet de :  Now, the culture of living cells in capsules according to the invention makes it possible:

- limiter le dépôt des biomolécules, celles-ci étant en partie retenues à l'intérieur des capsules, de plus ces biomolécules peuvent être récupérées en fin de procédé, et limit the deposition of the biomolecules, these being partly retained inside the capsules, moreover these biomolecules can be recovered at the end of the process, and

- empêcher le dépôt des cellules vivantes sur les parois des flacons dans lesquels les capsules sont cultivées ou stockées (propriété anti-fouling), lesdites cellules étant en effet encapsulées. prevent the deposit of living cells on the walls of the flasks in which the capsules are cultured or stored (anti-fouling property), said cells being in fact encapsulated.

Enfin, ce lavage peut aussi être envisagé pour éliminer de possibles contaminants de la culture de biomasse, sans manipulation directe de celle-ci. Ces contaminants peuvent être d’origine chimique (molécules de type métaux lourds ou autres rejets chimiques), physique (de type particulaire), ou biologique (cellules mortes, bactéries exogènes...). Cette méthode peut donc permettre de limiter les pertes d’exploitation.  Finally, this washing can also be envisaged to eliminate possible contaminants from the biomass culture, without direct manipulation thereof. These contaminants can be of chemical origin (molecules of the type heavy metals or other chemical releases), physical (of particulate type), or biological (dead cells, exogenous bacteria ...). This method can therefore limit operating losses.

Une méthode de criblage selon l’invention offre donc des possibilités très larges en termes de types cellulaires utilisables et de conditions de culture. Elle permet notamment de travailler avec des cellules non adhérentes ou avec des cellules ayant besoin d'un environnement à 3 dimensions pour survire. Cette méthode, via le recours à l'encapsulation, apporte donc une plus-value de taille, que ce soit de manière générale ou pour les bioprocédés basés sur des cellules vivantes, en particulier des microalgues. A screening method according to the invention therefore offers very broad possibilities in terms of usable cell types and culture conditions. In particular, it makes it possible to work with non-adherent cells or cells that need a 3-dimensional environment to survive. This method, through the use of encapsulation, thus provides a significant added value, either generally or for bioprocesses based on living cells, especially microalgae.

Culture des capsules Culture of capsules

Les étapes c) et e) de la méthode de criblage selon l’invention comprennent chacune la culture de la pluralité de sous-ensembles de capsules dans une pluralité de conditions de culture différentes, lesdits sous-ensembles de capsules étant cultivés dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture externe comprenant un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes, lesdites capsules étant cultivées pendant une période appropriée pour permettre auxdits marqueurs de s’adsorber sur lesdites capsules.  Steps c) and e) of the screening method according to the invention each comprise culturing the plurality of subsets of capsules in a plurality of different culture conditions, said subsets of capsules being grown in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, said capsules being cultured for a period appropriate to allow said markers to adsorb to said capsules.

Conditions de culture Culture conditions

Par « condition de culture », on entend ici l’environnement dans lequel les cellules sont placées ou auquel les cellules sont exposées. Ainsi, le terme « condition de culture » peut se référer à un milieu particulier, une température particulière, des conditions atmosphériques particulières, un substrat particulier, des conditions d’agitation particulières, des conditions d’éclairage particulières, à des agents particuliers incorporés dans le milieu de culture, un pH particulier, une salinité particulière, etc..., qui peuvent affecter la croissance des cellules et/ou la différentiation des cellules et/ou les propriétés des cellules et/ou la production de composés par les cellules. By "culture condition" is meant here the environment in which the cells are placed or to which the cells are exposed. Thus, the term "culture condition" can refer to a particular medium, a particular temperature, particular atmospheric conditions, a particular substrate, particular agitation conditions, particular lighting conditions, to particular incorporated agents. in the culture medium, a particular pH, a particular salinity, etc., which may affect cell growth and / or cell differentiation and / or cell properties and / or compound production by cells .

Lors d’une étape de culture de la pluralité de sous-ensembles dans une pluralité de conditions de culture différentes, de préférence, chaque condition de culture de la pluralité de conditions de culture différentes est différente d’une autre condition de culture de ladite pluralité de conditions de culture différentes.  In a step of culturing the plurality of subsets in a plurality of different culture conditions, preferably, each culture condition of the plurality of different culture conditions is different from another culture condition of that plurality. different growing conditions.

Une condition de culture de la pluralité de conditions de culture d’une étape de culture donnée (par exemple l’étape c)) peut être identique à une condition de culture de la pluralité de conditions de culture d’une autre étape de culture donnée (par exemple l’étape d)). Autrement dit, lors de la mise en œuvre de la méthode de criblage selon l’invention, une capsule donnée peut être cultivée dans les mêmes conditions de culture à deux étapes de culture différentes. De même, lors de la mise en œuvre de la méthode de criblage selon l’invention, une capsule donnée peut être cultivée dans une condition de culture à une étape de culture donnée, condition de culture dans laquelle est cultivée une autre capsule à une autre étape de culture.  A culture condition of the plurality of culture conditions of a given culture step (e.g., step c)) may be identical to a culture condition of the plurality of culture conditions of another culture step (for example step d)). In other words, during the implementation of the screening method according to the invention, a given capsule can be cultured under the same culture conditions at two different culture stages. Similarly, during the implementation of the screening method according to the invention, a given capsule can be cultured in a culture condition at a given culture step, a culture condition in which another capsule is grown to another stage of culture.

Milieu de culture Culture centre

Par « milieu de culture », on entend ici un support, en particulier liquide, permettant la culture de cellules. Un milieu de culture contient typiquement des sels minéraux, des sources d’énergie, des acides aminés, des vitamines, des facteurs de croissance.  By "culture medium" is meant here a support, in particular liquid, for cell culture. A culture medium typically contains mineral salts, energy sources, amino acids, vitamins, growth factors.

Comme bien connu de l’homme du métier, le milieu de culture utilisé dépendra du type de cellules présentes dans les cellules cultivées.  As is well known to those skilled in the art, the culture medium used will depend on the type of cells present in the cultured cells.

Typiquement, le milieu de culture utilisé peut être sélectionné parmi le milieu Parker, Ham, Dulbecco, Grâce, MEM, le milieu de culture d'Erdschreiber, le milieu F/2, le milieu TAP, de l’eau de mer reconstituée, le milieu DM (diatomée), le milieu Minimum, et l’un quelconque de leurs mélanges.  Typically, the culture medium used may be selected from Parker, Ham, Dulbecco, Grace, MEM medium, Erdschreiber culture medium, F / 2 medium, TAP medium, reconstituted seawater, DM (diatom) medium, the Minimum medium, and any of their mixtures.

Le milieu de culture d'Erdschreiber est une solution comprenant NaCI (1 1 ,4 g/L), Tris (5,90 g/L), NH4CI (2,92 g/L), KOI (0,73 g/L), K2HP04.2H20 (72 mg/L), FeS04.2H20 (1 ,9 mg/L), H2S04 (0,04 mg/L), MgS04 (7,65 g/L), CaCI2 (1 ,43 g/L), NaN03 (2 mg/L), Na2HPO4 (0,2 mg/L), un extrait de sol (24,36 ml_/L) et de l’eau (QSP 1 L). Un extrait de sol désigne le filtrat obtenu par filtration d’un mélange de terre et d’eau. The Erdschreiber culture medium is a solution comprising NaCl (11.4 g / L), Tris (5.90 g / L), NH 4 CI (2.92 g / L), KOI (0.73 g). / L), K 2 HPO 4 .2H 2 O (72 mg / L), FeSO 4 H 2 O (1.9 mg / L), H 2 SO 4 (0.04 mg / L), MgSO 4 ( 7.65 g / L), CaCl 2 (1.43 g / L), NaNO 3 (2 mg / L), Na 2 HPO 4 (0.2 mg / L), a soil extract (24.36 ml). / L) and water (QSP 1 L). A soil extract refers to the filtrate obtained by filtration of a mixture of soil and water.

Le milieu F/2, commercialement disponible (notamment à l’Ecole des Sciences Biologiques de l’Université du Texas, ou chez Varicon Aqua), est une solution comprenant NaN03 (8,82.10 4 mol/L), NaH2P040.H20 (3,62.10 5 mol/L), Na2Si03.9H20 (1 ,06.10 4 mol/L), FeCI3.6H20 (1 ,17.105 mol/L), Na2EDTA.2H20 (1 ,17.105 mol/L), CuS04.5H20 (3,93.108 mol/L), Na2Mo04.2H20 (2,60.108 mol/L), ZnS04.7H20 (7,65.108 mol/L), COCI2.6H20 (4,20.108 mol/L), MnCI2.4H20 (9,10.107 mol/L), thiamine HCI (2,96.107 mol/L), biotine (2,05.109 mol/L), cyanocobalamine (3,69.10 1° mol/L) et de l’eau (QSP 1 L). The F / 2 medium, commercially available (in particular at the School of Biological Sciences of the University of Texas, or at Varicon Aqua), is a solution comprising NaNO 3 (8.82 × 10 4 mol / L), NaH 2 PO 4 0.H 2 O (3.62 × 10 5 mol / L), Na 2 SiO 3 .9H 2 O (1, 06.10 4) mol / L), FeCl 3 .6H 2 O (1, 17 × 10 5 mol / L), Na 2 EDTA 2 H 2 O (1, 17 × 10 5 mol / L), CuSO 4 .5H 2 O (3.93 × 10 8 mol) / L), Na 2 MoO 4 .2H 2 O (2.60 × 10 8 mol / L), ZnSO 4 .7H 2 O (7.65 × 10 8 mol / L), COCl 2 .6H 2 O (4.20 × 10 8 mol) / L), MnCl 2 .4H 2 O (9.10 × 10 7 mol / L), thiamine HCl (2.96 × 10 7 mol / L), biotin (2.05 × 10 9 mol / L), cyanocobalamin (3.69 × 10 ) mol / L) and water (QSP 1 L).

Le milieu TAP, commercialement disponible, (notamment chez LifeTech), est un mélange de tampon Beijerincks (2x) (50 mL), de tampon phosphate 1 M pH 7 (1 mL), de Solution trace (1 mL), d’acide acétique (1 mL) et d’eau (QSP 1 L). Les compositions des tampons Beijerincks (2x) et phosphate 1 M pH 7 et de la Solution trace sont décrites dans les exemples ci-après. Le pH du milieu TAP est de 7,3. L’osmolarité du milieu TAP est de 60 mOsm.  TAP medium, commercially available, (including LifeTech), is a mixture of Beijerincks buffer (2x) (50 mL), 1 M phosphate buffer pH 7 (1 mL), trace solution (1 mL), acid acetic acid (1 mL) and water (QSP 1 L). The compositions of the Beijerincks (2x) and 1 M phosphate pH 7 buffers and of the trace solution are described in the examples below. The pH of the TAP medium is 7.3. The osmolarity of the TAP medium is 60 mOsm.

L’eau de mer reconstituée est une solution comprenant NaCI (1 1 ,7 g/L), Tris (6,05 g/L), NH4CI (3,00 g/L), KOI (0,75 g/L), K2HP04.2H20 (74,4 mg/L), FeS04.2H20 (2 mg/L), H2S04 (0,05 mg/L), MgS04 (7,85 g/L), CaCI2 (1 ,47 g/L) et de l’eau (QSP 1 L). Le pH de l’eau de mer reconstituée varie de 7,5 à 8,4. L’osmolarité de l’eau de mer reconstituée est de 676 mOsm. The reconstituted seawater is a solution comprising NaCl (11.7 g / L), Tris (6.05 g / L), NH 4 CI (3.00 g / L), KOI (0.75 g / L), L), K 2 HPO 4 .2H 2 O (74.4 mg / L), FeSO 4 H 2 O (2 mg / L), H 2 SO 4 (0.05 mg / L), MgSO 4 (7). 85 g / L), CaCl 2 (1.47 g / L) and water (QSP 1 L). The pH of reconstituted seawater varies from 7.5 to 8.4. The osmolarity of reconstituted seawater is 676 mOsm.

Le milieu DM (diatomée) est une solution comprenant Ca(N03)2 (20 g/L), KH2P04 (12,4 g/L), MgS04.7H20 (25 g/L), NaHC03 (15,9 g/L), FeNaEDTA (2,25 g/L), Na2EDTA (2,25 g/L), H3B03 (2,48 g/L), MnCI2.4H20 (1 ,39 g/L), (NH4)6Mo7024.4H20 (1 g/L), cyanocobalamine (0,04 g/L), thiamine HCl (0,04 g/L), biotine (0,04 g/L), NaSi03.9H20 (57 g/L) et de l’eau (QSP 1 L). DM (diatom) medium is a solution comprising Ca (NO 3 ) 2 (20 g / L), KH 2 PO 4 (12.4 g / L), MgSO 4 .7H 2 O (25 g / L), NaHCO 3. 3 (15.9 g / L), FeNaEDTA (2.25 g / L), Na 2 EDTA (2.25 g / L), H 3 B0 3 (2.48 g / L), MnCl 2 .4H 2 0 (1.39 g / L), (NH 4 ) 6 Mo 7 0 24 .4H 2 O (1 g / L), cyanocobalamin (0.04 g / L), thiamine HCl (0.04 g / L) , biotin (0.04 g / L), NaSiO 3 .9H 2 O (57 g / L) and water (QSP 1 L).

Le milieu Minimum est un mélange de tampon Beijerincks (2x) (50 mL), de tampon phosphate (2x) (50 mL), de Solution trace (1 mL) et d’eau (QSP 1 L). Les compositions des tampons Beijerincks (2x) et phosphate (2x) et de la Solution trace sont décrites dans les exemples ci-après. L’osmolarité du milieu Minimum est de 37 mOsm.  The Minimum medium is a mixture of Beijerincks buffer (2x) (50 mL), phosphate buffer (2x) (50 mL), trace solution (1 mL) and water (QSP 1 L). The compositions of Beijerincks (2x) and phosphate (2x) buffers and Trace Solution are described in the examples below. The osmolarity of the Minimum medium is 37 mOsm.

Le milieu de culture susceptible d’être présent dans le cœur des capsules est appelé « milieu de culture interne » et le milieu de culture dans lequel sont cultivées les capsules est appelé « milieu de culture externe ». Le milieu de culture interne peut être identique ou différent du milieu de culture externe.  The culture medium likely to be present in the heart of the capsules is called "internal culture medium" and the culture medium in which the capsules are cultured is called "external culture medium". The internal culture medium may be identical or different from the external culture medium.

Lorsque la condition de culture appliquée est une température particulière, des conditions atmosphériques particulières, des conditions d’agitation particulières, des conditions d’éclairage particulières, le milieu de culture externe utilisé sera de préférence un milieu de culture basique permettant la survie des cellules en culture. When the culture condition applied is a particular temperature, particular atmospheric conditions, particular stirring conditions, particular lighting conditions, the external culture medium used will preferably be a basic culture medium allowing the survival of the cells in question. culture.

Lorsque la condition de culture appliquée est un substrat particulier, des agents particuliers incorporés dans le milieu de culture externe, qui peuvent affecter la croissance des cellules et/ou la différentiation des cellules et/ou les propriétés des cellules et/ou la production de composés par les cellules, le milieu de culture externe utilisé sera de préférence un milieu de culture basique permettant la survie des cellules en culture comprenant en outre le substrat ou les agents particuliers testés. When the applied culture condition is a particular substrate, particular agents incorporated in the external culture medium, which may affect growth cells and / or the differentiation of the cells and / or the properties of the cells and / or the production of compounds by the cells, the external culture medium used will preferably be a basic culture medium allowing the survival of the cells in culture comprising in besides the substrate or the particular agents tested.

Dans le cadre de l’invention, chaque milieu de culture externe comprend un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes. En particulier, lors d’une étape de culture de la pluralité de sous-ensembles dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture de la pluralité de milieux de culture externes comprend un marqueur différent de ceux contenus dans les autres milieux de culture externes de ladite pluralité de milieux de culture externes. De plus, le marqueur compris dans un milieu de culture externe de la pluralité de milieux de culture externes d’une étape de culture donnée (par exemple l’étape c)) est également différent des marqueurs contenus dans les milieux de culture externes de la pluralité de milieux de culture externes d’une autre/des autres étape(s) de culture donnée(s) (par exemple l’étape d)). Autrement dit, lors de la mise en œuvre de la méthode de criblage selon l’invention, une capsule donnée ne peut pas être mise en présence d’un même marqueur à deux étapes de culture différentes. De même, lors de la mise en œuvre de la méthode de criblage selon l’invention, deux capsules de deux sous-ensembles donnés ne peuvent pas être mises en présence d’un même marqueur à une étape de culture donnée.  In the context of the invention, each external culture medium comprises a unique marker different from the markers present in the other external culture media. In particular, during a step of culturing the plurality of subassemblies in a plurality of external culture media, each culture medium of the plurality of external culture media comprises a marker different from those contained in the other media of culture. external culture of said plurality of external culture media. In addition, the marker included in an external culture medium of the plurality of external culture media of a given culture step (for example step c)) is also different from the markers contained in the external culture media of the plurality of external culture media of another / other culture step (s) (e.g., step d)). In other words, during the implementation of the screening method according to the invention, a given capsule can not be placed in the presence of the same marker at two different culture stages. Similarly, during the implementation of the screening method according to the invention, two capsules of two given subsets can not be placed in the presence of the same marker at a given culture step.

Marqueurs markers

Par « marqueur », on entend ici un moyen d’identifier de manière unique une condition de culture à laquelle une cellule comprise dans une capsule a été exposée à un moment donné d’une séquence de conditions de culture. Les marqueurs pouvant être utilisés dans le cadre de l’invention sont ainsi par exemple des molécules à séquence, structure ou masse unique, des molécules ou objets (tels que des billes) fluorescentes.  By "marker" is meant here a means of uniquely identifying a culture condition to which a cell in a capsule has been exposed at a given time of a sequence of culture conditions. The markers that can be used in the context of the invention are thus, for example, molecules with a sequence, structure or single mass, molecules or objects (such as beads) that fluoresce.

N’importe quel marqueur peut être utilisé tant qu’il peut s’adsorber à la surface des capsules, de préférence s’adsorber facilement et de manière permanente à l’enveloppe desdites capsules, et qu’il peut être détecté à la surface de ces capsules, tel que des marqueurs peptidiques, des composés colorés ou fluorescents, des amines secondaires, des halocarbones, des mélanges d’isotopes stables, des oligonucléotides.  Any marker may be used as long as it can adsorb to the surface of the capsules, preferably readily and permanently adsorb to the envelope of said capsules, and may be detected on the surface of the capsule. these capsules, such as peptide markers, colored or fluorescent compounds, secondary amines, halocarbons, stable isotope mixtures, oligonucleotides.

De préférence, un marqueur utilisé dans le cadre de l’invention est stable physiquement et non toxique pour les cellules vivantes encapsulées et/ou pas apte à pénétrer dans le cœur des capsules. L’homme du métier saura ajuster la nature et/ou la quantité de marqueurs présents dans les milieux de culture externes en fonction des prérequis susmentionnés, mais également de la nature du milieu de culture externe et/ou des conditions de culture considérées. Preferably, a marker used in the context of the invention is physically stable and non-toxic for living cells encapsulated and / or not able to penetrate into the heart of the capsules. Those skilled in the art will be able to adjust the nature and / or the amount of markers present in the external culture media according to the aforementioned prerequisites, but also the nature of the external culture medium and / or culture conditions considered.

Dans un mode de réalisation particulier, le marqueur est sélectionné dans le groupe constitué d’un oligonucléotide, d’un fluorophore ou d’une protéine marquée. En particulier, les marqueurs utilisés dans le cadre de l’invention peuvent être des fluorophores encapsulés dans ou greffés sur des véhicules de polymères ou de silice ou conjugués à des protéines, des quantum dots, des colloïdes, en particulier des billes magnétiques, à la surface desquelles sont greffés des oligonucléotides tels que des sondes ADN ou des sondes ARN, ou des protéines marquées ou étiquetées avec un « tag » détectable.  In a particular embodiment, the marker is selected from the group consisting of an oligonucleotide, a fluorophore, or a labeled protein. In particular, the markers used in the context of the invention may be fluorophores encapsulated in or grafted onto vehicles of polymers or silica or conjugated to proteins, quantum dots, colloids, in particular magnetic beads, at the The surface of which are grafted oligonucleotides such as DNA probes or RNA probes, or proteins labeled or labeled with a detectable "tag".

Les quantum dots sont des nanocristaux semiconducteurs caractérisés par un large spectre d'excitation, un spectre d'émission fin, des pics d'émission ajustables, une longue durée de vie de photoluminescence et un photoblanchiment négligeable, et sont biocompatibles. Ces particules font typiquement une dizaine de nanomètres de diamètre.  Quantum dots are semiconductor nanocrystals characterized by a broad excitation spectrum, fine emission spectrum, adjustable emission peaks, long photoluminescence lifetime and negligible photobleaching, and are biocompatible. These particles are typically about ten nanometers in diameter.

Les quantum dots peuvent être choisis parmi les quantum dots dits « core », les quantum dots dits « core-shell », et leurs mélanges.  The quantum dots can be chosen from the so-called "core" quantum dots, the so-called "core-shell" quantum dots, and their mixtures.

Les quantum dots dits « core » sont composés uniquement du cœur semi- conducteur et d'une couche de groupements carboxyles.  The so-called "core" quantum dots are composed solely of the semiconductor core and a layer of carboxyl groups.

A titre de quantum dots « core », on peut citer les QD suivants chez Sigma : 777951 , dont le maximum d'émission est à 610 nm; 777978, dont le maximum d'émission est à 710 nm.  As quantum dots "core", there may be mentioned the following QDs in Sigma: 777951, whose maximum emission is at 610 nm; 777978, whose maximum emission is at 710 nm.

Les quantum dots dits « core-shell » ont un cœur protégé par une couche protectrice, typiquement en ZnS.  The so-called "core-shell" quantum dots have a core protected by a protective layer, typically in ZnS.

A titre de quantum dots « core-shell », on peut citer les QD suivants de chez OceanNanotech : QSH-490 et QSH-620, protégés par une couche de ZnS et présentant des groupements carboxyles.  As quantum dots "core-shell", there may be mentioned the following QDs from OceanNanotech: QSH-490 and QSH-620, protected by a layer of ZnS and having carboxyl groups.

Pour mesurer l'évolution de l'intensité de photoluminescence de quantum dots dans un milieu de culture, on peut notamment utiliser un lecteur de plaque TECAN M200 Pro.  To measure the evolution of the photoluminescence intensity of quantum dots in a culture medium, it is possible in particular to use a TECAN M200 Pro plate reader.

Par « protéine marquée ou étiquetée avec un tag détectable », on entend ici une protéine dont au moins l’un des acides aminés est modifié (par exemple par un acide aminé comprenant un isotope particulier), ou est conjugué ou fusionné avec une molécule ou une autre protéine détectable par des techniques de détection usuelles, telle qu’un fluorophore, une étiquette de type GST, 6Histidine ou Flag. De telles protéines marquées ou étiquetées avec un tag détectable peuvent ainsi être typiquement détectées par immunoprécipitation ; immunofluorescence ; Western Blot avec détection colorimétrique, par chimioluminescence, par autoradiographie ou par fluorescence ; cytométrie en flux ; ou par microscopie à fluorescence. By "protein labeled or labeled with a detectable tag" is meant here a protein at least one of the amino acids is modified (for example by an amino acid comprising a particular isotope), or is conjugated or fused with a molecule or another protein detectable by standard detection techniques, such as a fluorophore, a GST, Histidine or Flag tag. Such labeled proteins or labeled with a detectable tag may thus typically be detected by immunoprecipitation; immunofluorescence; Western Blot with colorimetric, chemiluminescence, autoradiography or fluorescence detection; flow cytometry; or by fluorescence microscopy.

Le greffage des sondes ADN ou ARN à la surface de colloïdes, en particulier de billes magnétiques, peut être mis en œuvre par toute technique bien connue de l’homme du métier. Il est en effet tout à fait possible d'établir des liaisons covalentes entre une sonde d'ADN ou d’ARN et une bille magnétique. Plusieurs méthodes sont bien connues de l’homme du métier, telles que l’utilisation de N-hydroxysuccinimide PEG ou N- oxysuccinimide, le l-Linker ou la voie enzymatique.  The grafting of DNA or RNA probes on the surface of colloids, in particular magnetic beads, can be implemented by any technique well known to those skilled in the art. It is indeed quite possible to establish covalent bonds between a DNA or RNA probe and a magnetic ball. Several methods are well known to those skilled in the art, such as the use of N-hydroxysuccinimide PEG or N-oxysuccinimide, the l-Linker or the enzymatic route.

Dans un mode de réalisation particulier, les marqueurs utilisés dans le cadre de l’invention sont des particules colloïdales de polymère ou de silice encapsulant ou sur lesquelles sont greffées un fluorophore ou un oligonucléotide, ou des protéines marquées ou étiquetées avec un tag détectable. Dans un mode de réalisation particulier, les marqueurs utilisés dans le cadre de l’invention sont des particules colloïdales de polymère ou de silice encapsulant ou sur lesquelles sont greffées un fluorophore ou un oligonucléotide. In a particular embodiment, the markers used in the context of the invention are colloidal particles of polymer or silica encapsulating or on which are grafted a fluorophore or an oligonucleotide, or proteins labeled or labeled with a detectable tag. In a particular embodiment, the labels used in the context of the invention are colloidal particles of polymer or silica encapsulating or on which are grafted a fluorophore or an oligonucleotide.

Dans le cadre de l’invention, les marqueurs utilisés marquent la capsule par adsorption sur ladite capsule, en particulier via des liaisons électrostatiques. Autrement dit, la présente invention a l’avantage de ne pas nécessiter d’encapsulation supplémentaire de la cellule au moment du marquage.  In the context of the invention, the markers used mark the capsule by adsorption on said capsule, in particular via electrostatic bonds. In other words, the present invention has the advantage of not requiring additional encapsulation of the cell at the time of marking.

Afin que les marqueurs puissent s’adsorber de manière électrostatique aux capsules, il est nécessaire que les marqueurs et la surface des capsules aient une charge opposée.  In order for the markers to electrostatically adsorb to the capsules, it is necessary that the markers and the surface of the capsules have an opposite charge.

Aussi, dans certains modes de réalisation, lorsque la charge des marqueurs utilisés est identique à la charge des capsules fournies à l’étape a), la charge des capsules est préalablement inversée avant la première étape de culture c).  Also, in some embodiments, when the charge of the markers used is the same as the charge of the capsules provided in step a), the capsule charge is inverted before the first culture step c).

Les techniques d’inversion de la charge d’une capsule sont bien connues de l’homme du métier. Ainsi lorsque la charge des capsules fournies à l’étape a) est négativement, par exemple lorsque le polyélectrolyte utilisé pour former l’enveloppe externe est un alginate, la charge des capsules peut être inversée par adsorption avec un polymère chargé positivement, tel que la polylysine.  The charge inversion techniques of a capsule are well known to those skilled in the art. Thus, when the charge of the capsules provided in step a) is negative, for example when the polyelectrolyte used to form the outer envelope is an alginate, the charge of the capsules can be reversed by adsorption with a positively charged polymer, such as polylysine.

En d’autres termes, dans un mode de réalisation particulier, le(s) marqueur(s) est/sont adsorbé(s) sur l’enveloppe des capsules au moyen de liaison faibles ou non covalentes, de préférences électrostatiques, optionnellement au moyen d’un intermédiaire, par exemple figuré par au moins un polymère chargé positivement, notamment la polylysine. In other words, in a particular embodiment, the marker (s) is / are adsorbed on the envelope of the capsules by means of weak or non-covalent binding, electrostatic preferences, optionally by means of a intermediate, for example represented by at least one positively charged polymer, especially polylysine.

Récupération et regroupement des capsules et répétitionRecovery and regrouping of capsules and repetition

L’étape d) de la méthode de criblage selon l’invention comprend la récupération et le regroupement de la pluralité de sous-ensembles de capsules suivis de la séparation aléatoire de la pluralité de capsules ainsi regroupées en une pluralité de nouveaux sous- ensembles. Step d) of the screening method according to the invention comprises recovering and grouping the plurality of capsule subsets followed by the random separation of the plurality of capsules thus grouped into a plurality of new subsets.

La récupération et le regroupement des sous-ensembles de capsules peuvent être mises en oeuvre par toute technique bien connue de l’homme du métier.  Recovery and grouping of subsets of capsules can be implemented by any technique well known to those skilled in the art.

La récupération (ou récolte) des capsules se fait typiquement par élimination du milieu de culture externe par filtration des capsules, ou par toute autre technique de récupération des capsules. Pour filtrer les capsules, on utilise typiquement un tamis présentant une taille d’ouverture inférieure au diamètre moyen des capsules de l’invention, qui sont sensiblement sphériques. Lorsque les marqueurs adsorbés sur les capsules comprennent des billes magnétiques, les capsules peuvent également être récupérées avec un aimant.  The recovery (or harvesting) of the capsules is typically by removal of the external culture medium by filtration of the capsules, or by any other capsule recovery technique. In order to filter the capsules, a sieve having an opening size smaller than the average diameter of the capsules of the invention, which are substantially spherical, is typically used. When the markers adsorbed on the capsules comprise magnetic beads, the capsules can also be recovered with a magnet.

Dans un mode de réalisation particulier, tous les sous-ensembles cultivés à l’étape de culture précédente sont regroupés. Dans un autre mode de réalisation particulier, une partie seulement des sous-ensembles cultivés à l’étape de culture précédente sont regroupés.  In a particular embodiment, all subsets grown in the preceding culture step are grouped together. In another particular embodiment, only a portion of the subsets grown in the preceding culture step are grouped together.

La séparation des capsules en nouveaux sous-ensembles peut être mise en oeuvre par toutes techniques bien connue de l’homme du métier telles que celles décrites dans la section « Séparation des capsules » ci-dessus.  The separation of the capsules into new subsets can be carried out by any technique well known to those skilled in the art such as those described in the section "Separation of capsules" above.

Chaque nouveau sous-ensemble formé à l’étape d) comprend au moins une capsule, de préférence au moins deux capsules, mieux encore au moins cinq capsules, voire au moins dix capsules. Les capsules formant un nouveau sous-ensemble à l’étape d) pouvaient faire partie ou non d’un même sous-ensemble à l’étape de culture précédente.  Each new subset formed in step d) comprises at least one capsule, preferably at least two capsules, more preferably at least five capsules, or even at least ten capsules. Capsules forming a new subset in step d) could or could not be part of the same subset in the previous culture step.

De préférence, la pluralité de capsules regroupées à l’étape d) est séparée en au moins deux sous-ensembles.  Preferably, the plurality of capsules grouped in step d) is separated into at least two subsets.

Dans un mode de réalisation particulier, la pluralité de capsules regroupées à l’étape d) est séparée en m sous-ensembles, m étant un nombre entier supérieur ou égal à 2. De manière encore préférée, chaque sous-ensemble comprend au moins p capsules, p étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de préférence supérieur ou égal à 5, et mieux encore supérieur ou égal à 10. Le nombre de sous-ensembles formés à l’étape d) peut être identique ou différent au nombre de sous-ensembles formé à l’étape de séparation précédente. In a particular embodiment, the plurality of capsules grouped in step d) is separated into m subsets, m being an integer greater than or equal to 2. More preferably, each subset comprises at least p capsules, p being an integer greater than or equal to 2, preferably greater than or equal to 5, and more preferably greater than or equal to 10. The number of subsets formed in step d) may be the same as or different from the number of subsets formed in the previous separation step.

Les étapes b) à e) de la méthode de criblage selon l’invention peuvent être répétées de manière itérative. Steps b) to e) of the screening method according to the invention can be repeated iteratively.

Comme il apparaîtra clairement à l’homme du métier, le nombre de répétitions dépendra du nombre de conditions de culture constituant les séquences de conditions de culture à étudier.  As will be clear to those skilled in the art, the number of repetitions will depend on the number of culture conditions constituting the sequences of culture conditions to be studied.

Identification et sélection des capsules d’intérêt Identification and selection of capsules of interest

L’étape g) de la méthode de criblage selon la présente invention comprend l'identification et la sélection, au sein de la pluralité de capsules, de capsules d’intérêt présentant, suite à la mise en oeuvre des étapes (b) à (f), au moins une caractéristique d’intérêt.  Step g) of the screening method according to the present invention comprises the identification and selection, within the plurality of capsules, of capsules of interest having, following the implementation of steps (b) to ( f), at least one characteristic of interest.

Par « identification d’une capsule d’intérêt », on entend ici le fait de mettre en évidence, par une technique de détection, qu’une capsule donnée, parmi une pluralité de capsules, présente une caractéristique recherchée.  By "identification of a capsule of interest" is meant here the fact of showing, by a detection technique, that a given capsule, among a plurality of capsules, has a desired characteristic.

Comme il apparaîtra clairement à l’homme du métier, la technique de détection utilisée dépendra de la caractéristique recherchée ou caractéristique d’intérêt.  As will be clear to those skilled in the art, the detection technique used will depend on the desired characteristic or characteristic of interest.

De préférence, la technique de détection ne nécessite pas de détruire la capsule. Preferably, the detection technique does not require destroying the capsule.

De nombreuses caractéristiques d’intérêt peuvent être recherchées. Many features of interest can be searched.

Ainsi, la caractéristique d’intérêt peut être choisie parmi l’expression d’au moins une molécule d’intérêt par les cellules vivantes présentes dans la capsule, un niveau de biomasse d’intérêt présent dans la capsule, la présence dans la capsule d’une cellule ou d’un ensemble de cellules présentant une morphologie d’intérêt et la présence dans la capsule de cellules présentant une fonction d’intérêt.  Thus, the characteristic of interest may be chosen from the expression of at least one molecule of interest by the living cells present in the capsule, a level of biomass of interest present in the capsule, the presence in the capsule of a cell or a set of cells having a morphology of interest and the presence in the capsule of cells having a function of interest.

Par « molécule d’intérêt », on entend ici tout composé, acide aminé, protéine, métabolite produit par une cellule vivante suite à la culture de ladite cellule dans des conditions de culture particulières. Ladite molécule d’intérêt peut être intracellulaire ou secrétée par la cellule dans la phase interne de la capsule la contenant.  By "molecule of interest" is meant here any compound, amino acid, protein, metabolite produced by a living cell following the cultivation of said cell under particular culture conditions. Said molecule of interest may be intracellular or secreted by the cell in the internal phase of the capsule containing it.

Ainsi, dans ce mode de réalisation particulier, la/les séquence(s) de conditions de culture d’intérêt(s) correspond(ent) de préférence aux conditions d’élicitation optimale(s).  Thus, in this particular embodiment, the sequence (s) of culture conditions of interest (s) corresponds (ent) preferably to the optimal elicitation conditions (s).

Dans le cadre de la présente description, on entend par « élicitation » la stimulation de la production de molécules d’intérêt par une cellule vivante, ladite stimulation étant provoquée par la mise en conditions particulières, qu'elles soient physico-chimiques, résultant d'une modulation de la température, de la pression ou de l'éclairement, ou encore qu’elles reposent sur la présence d’une molécule particulière, dite « molécule élicitante ». On provoque ainsi artificiellement la production de molécules d’intérêt par les cellules vivantes encapsulées. In the context of the present description, "elicitation" is understood to mean the stimulation of the production of molecules of interest by a living cell, said stimulation being caused by the setting in particular conditions, whether physicochemical, resulting from modulation of temperature, pressure or illumination, or that they are based on the presence of a particular molecule, called "elicitant molecule". Artificial production of molecules of interest by the encapsulated living cells is thus artificially induced.

Les capsules selon l’invention peuvent être mises en culture en conditions élicitantes bien connues de l’homme du métier, comme par l’ajout au milieu de culture externe d’acide salicylique, d'éthylène, de jasmonate ou de chitosan (cf. par exemple W02003/077881 ).  The capsules according to the invention can be cultured under eliciting conditions well known to those skilled in the art, such as by adding salicylic acid, ethylene, jasmonate or chitosan to the external culture medium (cf. for example WO2003 / 077881).

Les molécules d’intérêt produites peuvent typiquement être soumises à un ou plusieurs traitements, tels que purification, concentration, séchage, stérilisation et/ou extraction. Ces molécules peuvent ensuite être destinées à être incorporées dans une composition cosmétique, agro-alimentaire ou pharmaceutique.  The molecules of interest produced can typically be subjected to one or more treatments, such as purification, concentration, drying, sterilization and / or extraction. These molecules can then be intended to be incorporated in a cosmetic, food or pharmaceutical composition.

A titre de molécule d’intérêt, les capsules de l’invention peuvent permettre notamment de produire des lipides présentant un intérêt en cosmétique, comme par exemple des acides gras, tels que l’acide linoléique, l’acide alpha linoléique, l'acide gamma linoléique, l'acide palmitique, l'acide stéarique, l'acide eicosapentanoïque, l'acide docosahexanoïque, l'acide arachidonique ; des dérivés d’acide gras, tels que des céramides ; ou encore des stérols, tels que le brassicastérol, le campestériol, le stigmastérol et le sitostérol.  As a molecule of interest, the capsules of the invention may in particular make it possible to produce lipids of interest in cosmetics, for example fatty acids, such as linoleic acid, alpha-linoleic acid, linoleic gamma, palmitic acid, stearic acid, eicosapentaenoic acid, docosahexanoic acid, arachidonic acid; fatty acid derivatives, such as ceramides; or sterols, such as brassicasterol, campesterol, stigmasterol and sitosterol.

Selon la nature du ou des molécules d’intérêt et celle des cellules vivantes, l’homme du métier est apte à déterminer le ou les traitements nécessaires à la récupération et purification de ladite molécule d’intérêt. Depending on the nature of the molecule (s) of interest and that of the living cells, a person skilled in the art is able to determine the treatment (s) necessary for the recovery and purification of said molecule of interest.

Selon un mode de réalisation, la récupération de la molécule d’intérêt s’effectue par traitement du milieu de culture externe dans lequel les capsules sont en culture, par des méthodes de purification classiques, comme l’extraction liquide/liquide (séparation de phase organique/aqueuse), le lavage acido-basique, la concentration de solvant et/ou la purification par chromatographie, entre autres.  According to one embodiment, the recovery of the molecule of interest is carried out by treatment of the external culture medium in which the capsules are in culture, by conventional purification methods, such as liquid / liquid extraction (phase separation organic / aqueous), acid-base washing, solvent concentration and / or purification by chromatography, among others.

Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux cas où la molécule d’intérêt est excrétée par les cellules vivantes puis diffuse ensuite hors des capsules. Ce mode de réalisation présente l’avantage de conserver intactes les capsules et les cellules.  This embodiment is particularly suitable for cases where the molecule of interest is excreted by living cells and then diffuses out of the capsules. This embodiment has the advantage of keeping capsules and cells intact.

Selon un autre mode de réalisation, la récupération de la molécule d’intérêt s’effectue par ouverture des capsules, puis par ouverture de la membrane des cellules, puis par traitement du mélange obtenu, par des méthodes de purification classiques.  According to another embodiment, the recovery of the molecule of interest is effected by opening the capsules, then opening the membrane of the cells, and then treating the resulting mixture with conventional purification methods.

L’ouverture des capsules peut être de type chimique ou mécanique. Un mode d’ouverture chimique est par exemple la dépolymérisation de la membrane, typiquement par mise en contact avec une solution d’ions citrate. Un mode d’ouverture mécanique est typiquement le broyage des capsules. The opening of the capsules can be of chemical or mechanical type. A mode of chemical opening is for example the depolymerization of the membrane, typically by contacting with a solution of citrate ions. A mechanical opening mode is typically the grinding of the capsules.

L’ouverture de la membrane des cellules est typiquement réalisée par broyage des cellules.  The opening of the cell membrane is typically performed by grinding the cells.

Ce mode de réalisation est particulièrement adapté aux cas où la molécule d’intérêt reste confinée au sein des cellules vivantes.  This embodiment is particularly suitable for cases where the molecule of interest remains confined within living cells.

Par « niveau de biomasse d’intérêt », on entend ici la quantité de cellules présentes dans la capsule, suite à la prolifération des cellules de la capsule du fait de la culture desdites cellules dans des conditions de culture particulières.  By "biomass level of interest" is meant here the amount of cells present in the capsule, following the proliferation of cells of the capsule because of the culture of said cells under particular culture conditions.

Par « ensemble de cellules présentant une morphologie d’intérêt », on entend ici au moins une cellule présente dans la capsule présentant des caractéristiques morphologiques, typiquement dues à une différentiation spécifique, qu’elle ne présentait pas au début de la méthode de criblage et qui sont dues à la culture de la cellule dans des conditions de culture particulières.  By "set of cells having a morphology of interest" is meant here at least one cell present in the capsule having morphological characteristics, typically due to a specific differentiation, it did not present at the beginning of the screening method and which are due to the culture of the cell under particular culture conditions.

Par « cellules présentant une fonction d’intérêt », on entend ici des cellules présentant par exemple des activités enzymatiques particulières, des capacités de sécrétion de molécules spécifiques, etc..., qu’elles ne présentaient pas au début de la méthode de criblage et qui sont dues à la culture des cellules dans des conditions de culture particulières.  By "cells having a function of interest" is meant here cells having, for example, particular enzymatic activities, secretion capacities of specific molecules, etc., that they did not exhibit at the beginning of the screening method. and which are due to cell culture under particular culture conditions.

Par « sélection d’une capsule d’intérêt », on entend ici la séparation des capsules présentant une caractéristique d’intérêt, telle que définie ci-dessus, des capsules ne présentant pas cette caractéristique d’intérêt.  By "selection of a capsule of interest" is meant here the separation of capsules having a characteristic of interest, as defined above, capsules not having this characteristic of interest.

La sélection de la capsule d’intérêt peut être mise en œuvre par toute technique bien connue de l’homme du métier, telle que par exemple par cytométrie, par le COPAS Flow Pilot, ou encore l'outil de tri Millidrop Analyzer développé par MilliDrop, le pipetage automatique ou manuel.  The selection of the capsule of interest can be implemented by any technique well known to those skilled in the art, such as for example by cytometry, by the COPAS Flow Pilot, or the Millidrop Analyzer sorting tool developed by MilliDrop. , automatic or manual pipetting.

Identification des séquences de conditions de culture d’intérêtIdentification of sequences of culture conditions of interest

L’étape h) de la méthode de criblage selon l’invention comprend l’identification de la ou des séquence(s) de conditions de culture à(aux) laquelle(s) les capsules d’intérêt identifiées à l’étape (g) ont été exposées, au moyen des marqueurs adsorbés sur lesdites capsules, la(les)dite(s) séquence(s) de conditions de culture ainsi identifiées étant une (des) séquence(s) de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention de ladite caractéristique d’intérêt. Le fait d’utiliser un marqueur unique associé à chaque condition de culture testée à chaque étape de culture, permet d’associer à chaque séquence de conditions de culture une combinaison spécifique et unique de marqueurs. Step h) of the screening method according to the invention comprises the identification of the sequence (s) of culture conditions in which the capsules of interest identified in step (g) ) have been exposed, by means of the markers adsorbed on said capsules, the said sequence (s) of culture conditions thus identified being a sequence (s) of culture conditions of interest for the obtaining said characteristic of interest. The fact of using a single marker associated with each culture condition tested at each culture step makes it possible to associate with each sequence of culture conditions a specific and unique combination of markers.

La présente invention repose sur cette association entre une combinaison spécifique et unique de marqueurs et une séquence spécifique de conditions de culture. Détecter la combinaison de marqueurs unique et spécifique s’étant adsorbée sur une capsule permet donc d’identifier la séquence spécifique de conditions de culture à laquelle cette capsule a été soumise.  The present invention is based on this association between a specific and unique combination of markers and a specific sequence of culture conditions. Detecting the combination of single and specific markers adsorbed on a capsule thus makes it possible to identify the specific sequence of culture conditions to which this capsule has been subjected.

La détection de la combinaison de marqueurs présents sur les capsules d’intérêt identifiées et sélectionnées à l’étape g) permet donc d’identifier la séquence de conditions de culture d’intérêt ayant permis d’obtenir la caractéristique d’intérêt recherchée.  The detection of the combination of markers present on the capsules of interest identified and selected in step g) thus makes it possible to identify the sequence of culture conditions of interest which made it possible to obtain the characteristic of interest sought.

Comme il sera clairement apparent pour l’homme du métier, la détection des marqueurs dépendra du type de marqueurs utilisés.  As will be clearly apparent to those skilled in the art, the detection of markers will depend on the type of markers used.

Ainsi, lorsque le marqueur est un fluorophore, la détection peut être réalisée par cytométrie ; lorsque le marqueur est oligonucléotide, la détection peut être réalisée par PCR ou par puce ADN ; lorsque le marqueur est un isotope spécifique, la détection peut notamment être réalisée par spectrométrie de masse.  Thus, when the marker is a fluorophore, the detection can be carried out by cytometry; when the marker is oligonucleotide, the detection can be carried out by PCR or by DNA chip; when the marker is a specific isotope, the detection can in particular be carried out by mass spectrometry.

Au vu de ce qui précède, et comme illustré par les exemples ci-dessous, il ressort que le concept du split-pool utilisé dans le cadre de la présente invention est particulièrement efficace pour cribler des séquences de conditions de culture avec des capsules comprenant des cellules vivantes. In view of the above, and as illustrated by the examples below, it appears that the split-pool concept used in the context of the present invention is particularly effective for screening sequences of culture conditions with capsules comprising living cells.

Pour cela, il suffit de déplacer les capsules de bain en bain, exposant ainsi les cellules vivantes encapsulées à des conditions de culture différentes. Le marquage spécifique et univoque des capsules à chaque séjour dans un milieu de culture externe permet de révéler leur histoire respective a posteriori.  For that, it suffices to move the bath capsules in a bath, thus exposing the encapsulated living cells to different culture conditions. The specific and unequivocal labeling of the capsules at each stay in an external culture medium makes it possible to reveal their respective history a posteriori.

Les expressions « compris entre ... et ... », « compris de ... à ... » et « allant de ... à ... » doivent se comprendre bornes incluses, sauf si le contraire est spécifié.  The expressions "between ... and ...", "from ... to ..." and "from ... to ..." must be understood as inclusive, unless otherwise specified.

Les exemples ci-après illustrent l’invention sans en limiter la portée. EXEMPLES The examples below illustrate the invention without limiting its scope. EXAMPLES

Exemple 1 : Préparation de capsules utilisées dans le cadre de l’invention  Example 1 Preparation of Capsules Used in the Context of the Invention

1. Préparation des solutions pour la fabrication de capsules  1. Preparation of solutions for the manufacture of capsules

L'intégralité du matériel (tubes, connecteurs, cristallisoir, etc.) utilisé est autoclavé. Pour les éléments du dispositif fluidique ne résistant pas aux hautes températures, on procède à un rinçage avec de l'éthanol à 70%. Le procédé d'encapsulation décrit ci-après est réalisé en conditions stériles, sous une hotte à flux laminaire. Tous les liquides sont également stérilisés. L'autoclavage est une méthode simple de stérilisation de liquides. Le bain de calcium est autoclavé. Pour les solutions de polymères (alginate et cellulose), si ces dernières sont portées à 120°C pendant 20 min, leurs propriétés rhéologiques sont altérées à un point qui rend l'encapsulation impossible. Leur stérilisation est donc effectuée par filtration à 0,2 pm ou par pasteurisation à 65°C pendant 60 minutes (plus long mais température moins élevée que l'autoclavage, ce qui altère moins les propriétés rhéologiques des polymères).  All the material (tubes, connectors, crystallizer, etc.) used is autoclaved. For elements of the fluidic device not resistant to high temperatures, rinsing with 70% ethanol is carried out. The encapsulation process described below is carried out under sterile conditions, under a laminar flow hood. All liquids are also sterilized. Autoclaving is a simple method of sterilizing liquids. The calcium bath is autoclaved. For polymer solutions (alginate and cellulose), if these are brought to 120 ° C for 20 min, their rheological properties are altered to a point that makes encapsulation impossible. Their sterilization is thus effected by filtration at 0.2 μm or by pasteurization at 65 ° C. for 60 minutes (longer but lower temperature than autoclaving, which less modifies the rheological properties of the polymers).

- Bain de calcium BF ( solution gélifiante) : CaCI2 (90 mM) et quelques gouttes d'une solution de Tween 20 10% m/v et de l’eau osmosée. - BF calcium bath (gelling solution): CaCl 2 (90 mM) and a few drops of a solution of Tween 20 10% w / v and osmosis water.

- Phase externe OF ( membrane ) : solution d’alginate (1 ,7%) et du SDS 0,5 mM dans HEPES (50 mM) et de l’eau osmosée.  - OF external phase (membrane): alginate solution (1.7%) and 0.5 mM SDS in HEPES (50 mM) and osmosis water.

- Phase interne IF (cœur) : mélange 50/50 d’une solution à 1 % de cellulose + HEPES 50 mM + eau et milieu de culture MCCM + micro-algue Chlamydomonas reinhardtii  IF internal phase (core): 50/50 mixture of a 1% solution of cellulose + 50 mM HEPES + water and culture medium MCCM + microalgae Chlamydomonas reinhardtii

- Milieu de culture externe (MCCM) : voir tableau 1  - External culture medium (MCCM): see table 1

Tableau 1 : Composition du milieu MCCM  Table 1: Composition of the MCCM Medium

Figure imgf000032_0001
Toutes les phases subissent préalablement à leur utilisation une étape de filtration à 5 pm (sauf milieu de culture MCCM). Cette étape de filtration permet d’éviter la présence de particules ou d’agrégats solides conduisant au bouchage des buses utilisées pour la production, mais est aussi utilisée pour stériliser les phases.
Figure imgf000032_0001
All phases undergo prior to their use a filtration step at 5 pm (except MCCM culture medium). This filtration step avoids the presence of particles or solid aggregates leading to the clogging of the nozzles used for production, but is also used to sterilize the phases.

2. Fabrication de capsules 2. Manufacture of capsules

Le procédé de fabrication de capsules est basé sur la co-extrusion concentrique de deux solutions, notamment décrite dans WO 2010/063937 et FR2964017, pour former des gouttes doubles.  The method of manufacturing capsules is based on the concentric coextrusion of two solutions, in particular described in WO 2010/063937 and FR2964017, to form double drops.

Débit IF : 130 ml_/h.  IF flow rate: 130 ml_ / h.

Débit OF : 70 ml_/h.  OF flow: 70 ml_ / h.

Un dispositif piézo-électrique (Preloaded piezo actuator, 15 pm, de chez PI) est ensuite mis sous tension, et la fréquence d'excitation est ajustée (typiquement autour de 1 ,6 kHz). Une électrode est mise sous tension, typiquement à 1000 V afin de charger les gouttes. Les répulsions induites amènent les gouttes à s'éloigner, ce qui transforme le jet en cône et réduit la coalescence en vol. Cela permet d'obtenir une population de gouttes, et donc de capsules, très monodisperses. Les capsules terminent ensuite leur chute dans le bain de calcium.  A piezoelectric device (Preloaded piezo actuator, 15 μm, from PI) is then energized, and the excitation frequency is adjusted (typically around 1.6 kHz). An electrode is energized, typically at 1000 V to load the drops. The induced repulsions cause the drops to move away, which transforms the jet into a cone and reduces coalescence in flight. This allows to obtain a population of drops, and therefore capsules, very monodisperse. The capsules then end their fall in the calcium bath.

Une fois la collecte terminée, les capsules sont laissées quelques minutes dans le bain de calcium, puis sont filtrées grâce à un tamis cellulaire (maille 100 pm). Les capsules sont ensuite lavées avec le milieu de culture MCCM.  Once the collection is complete, the capsules are left for a few minutes in the calcium bath and then are filtered through a cell strainer (100 μm mesh). The capsules are then washed with the MCCM culture medium.

Ce système permet d'encapsuler des microalgues sans effet délétère, et de les cultiver dans ce véhicule. Il est possible d'atteindre des concentrations très importantes (3460 millions de cellules par mL dans la capsule), sans impact majeur sur la viabilité de la culture. This system makes it possible to encapsulate microalgae without deleterious effect, and to cultivate them in this vehicle. It is possible to reach very high concentrations (3460 million cells per mL in the capsule), without major impact on the viability of the culture.

Exemple 2 : test d’adsorption de marqueurs Example 2: Marker Adsorption Test

Les marqueurs mis en œuvre dans cet exemple 2 sont des billes magnétiques, figurées par des particules composées d’un cœur paramagnétique encapsulé dans une coque en polymère (Ademtech, Carboxyl-Adembeads 0212) ou en silice (Ademtech, Silica-Adembeads 0252). Ces billes font 200 nm de diamètre. Les premières portent en surface des groupements carboxyles, les deuxièmes des silanols. Ainsi, ces billes portent une charge de surface négative. Leurs potentiels Zêta sont mesurés grâce à un Zetasizer Nano ZS, et valent respectivement -9,4 mV et -33,4 mV. The markers used in this example 2 are magnetic beads, represented by particles composed of a paramagnetic core encapsulated in a polymer shell (Ademtech, Carboxyl-Adembeads 0212) or silica (Ademtech, Silica-Adembeads 0252). These beads are 200 nm in diameter. The first carry on the surface carboxyl groups, the second silanols. Thus, these balls carry a negative surface charge. Their Zeta potentials are measured with Zetasizer Nano ZS, and are respectively -9.4 mV and -33.4 mV.

Ces particules restent individualisées en solution grâce aux répulsions électrostatiques (électrostatiques et stériques dans le cas des Carboxyl-Adembeads) qu’elles exercent l’une sur l’autre.  These particles remain individualized in solution thanks to the electrostatic repulsions (electrostatic and steric in the case of Carboxyl-Adembeads) that they exert on one another.

Les inventeurs ont vérifié si ces particules sont stables dans le milieu de culture MCCM décrit dans le tableau 1 ci-dessus. The inventors verified whether these particles are stable in the MCCM culture medium described in Table 1 above.

Pour cela, les inventeurs ont dispersé lesdits marqueurs dans du MCCM, attendu une vingtaine de minutes et regardé au microscope l’état de la suspension.  For this, the inventors have dispersed said markers in MCCM, waited about twenty minutes and viewed the state of the suspension under a microscope.

Pour comparaison, les inventeurs ont réalisé la même expérience dans du chlorure de calcium 100 mM.  For comparison, the inventors performed the same experiment in 100 mM calcium chloride.

Les inventeurs ont montré que ces marqueurs ne s’agrègent pas dans le MCCM, et qu’ils sont donc utilisables dans le contexte de la présente invention.  The inventors have shown that these markers do not aggregate in the MCCM, and that they are therefore usable in the context of the present invention.

Les inventeurs ont ensuite vérifié s’il était possible d’adsorber ces marqueurs sur les capsules. The inventors then verified whether it was possible to adsorb these markers on the capsules.

Compte-tenu des charges négatives de l’enveloppe des capsules et des marqueurs, cette étape d’adsorption nécessite une étape préalable consistant à charger positivement l’enveloppe des capsules de l’exemple 1. Ainsi, les inventeurs ont incubé une centaine de capsules selon l’exemple 1 dans 200 pL de MCCM additionné de 0,001% d’un polymère chargé positivement, la polylysine PLL (DKSH), pendant une vingtaine de minutes. Les capsules sont ensuite lavées avec du MCCM. Puis, 5 pL d’une suspension de marqueurs sont ajoutées, et le tout est laissé à incuber 30 minutes.  Given the negative charges of the envelope of the capsules and the markers, this adsorption step requires a prior step of positively charging the envelope of the capsules of Example 1. Thus, the inventors have incubated a hundred capsules according to Example 1 in 200 μl of MCCM supplemented with 0.001% of a positively charged polymer, polylysine PLL (DKSH), for about twenty minutes. The capsules are then washed with MCCM. Then, 5 μL of a marker suspension is added, and all is allowed to incubate for 30 minutes.

Un contrôle est réalisé avec des capsules selon l’exemple 1 n’ayant pas été en présence de PLL.  Control is carried out with capsules according to Example 1 which has not been in the presence of PLL.

Les capsules sont ensuite visualisées. Les inventeurs ont observé que l’utilisation d’un polymère chargé positivement permet d’inverser la charge de surface des capsules, ce qui permet l’adsorption des marqueurs chargées négativement à la surface desdites capsules.  The capsules are then visualized. The inventors have observed that the use of a positively charged polymer makes it possible to reverse the surface charge of the capsules, which allows the adsorption of the negatively charged markers on the surface of said capsules.

Le même procédé est réalisé en laissant s’écouler plusieurs jours entre le traitement avec la PLL et l’ajout des marqueurs. Les inventeurs n’ont pas observé de différence avec l’incubation de 30 min, ce qui assure que la PLL, et donc les marqueurs, reste(nt) bien adsorbé(e)(s) à la surface des capsules. Exemple 3 : robustesse de l’adsorption de marqueurs sur les capsules The same process is performed by allowing several days to elapse between the treatment with the PLL and the addition of the markers. The inventors did not observe a difference with the incubation of 30 min, which ensures that the PLL, and therefore the markers, remain (s) well adsorbed (s) on the surface of the capsules. Example 3: robustness of the adsorption of markers on the capsules

Il est important de savoir si les marqueurs se désorbent facilement de la surface des capsules, ou si au contraire ils restent adsorbés quand les capsules sont soumises à agitation ou sont manipulées. Les inventeurs ont donc étudié l’impact de manipulations et de rinçages sur ces capsules.  It is important to know if the markers desorb easily from the surface of the capsules, or if on the contrary they remain adsorbed when the capsules are agitated or manipulated. The inventors have therefore studied the impact of manipulations and rinses on these capsules.

Etude 1  Study 1

Les inventeurs ont contrôlé si les marqueurs se désorbaient des capsules selon l’exemple 2. Pour cela, ils ont placé ces capsules dans une boite de Pétri et ont visualisé les capsules une première fois, puis une deuxième fois après 12 heures. L'absorbance, ou densité optique (DO), des capsules est calculée à partir des images obtenues.  The inventors checked whether the markers desorb the capsules according to Example 2. For this, they placed these capsules in a petri dish and visualized the capsules once, then a second time after 12 hours. The absorbance, or optical density (OD), of the capsules is calculated from the images obtained.

Les inventeurs ont ainsi observé que les marqueurs se désorbent peu de la capsule avec le temps, avec une très faible désorption inférieure à 9%.  The inventors have thus observed that the markers desorb little from the capsule over time, with a very low desorption of less than 9%.

Etude 2 Study 2

Sur base des exemples 1 et 2 ci-dessus, les inventeurs ont recouvert des capsules en marqueurs selon l’exemple 2. Ces capsules sont séparées en deux lots. L’un est versé dans une boite de Pétri, laquelle est placée sur un agitateur orbital. L’autre est mis dans un tube Eppendorf lequel est disposé sur un agitateur à rouleaux (20 rotations/min). 12 heures plus tard, les capsules sont imagées, et la DO est calculée. Les inventeurs ont ainsi montré que plus de 50% des marqueurs restent adsorbés sur les capsules malgré ces agitations.  On the basis of Examples 1 and 2 above, the inventors have covered capsules in markers according to Example 2. These capsules are separated into two lots. One is poured into a petri dish, which is placed on an orbital shaker. The other is placed in an Eppendorf tube which is placed on a roller shaker (20 rotations / min). 12 hours later, the capsules are imaged, and the OD is calculated. The inventors have thus shown that more than 50% of the markers remain adsorbed on the capsules despite these agitations.

L’adsorption de marqueurs sur des capsules selon l’invention est donc efficace et robuste. En outre, cette approche est générique et peut être transposée à d’autres types de marqueurs, en particulier de colloïdes.  The adsorption of markers on capsules according to the invention is therefore effective and robust. In addition, this approach is generic and can be transposed to other types of markers, particularly colloids.

Exemple 4 : utilisation de marqueurs de type particules de silice fluorescentesExample 4 Use of Fluorescent Silica Particle Markers

Des fluorophores sont greffés à la surface de sphères de silice après synthèse desdites sphères. Ils peuvent aussi être greffés dans tout le volume, ce qui augmente significativement le signal de fluorescence. Les inventeurs ont utilisé des particules (Sicastar-F 1 pm, Micromod). Fluorophores are grafted onto the surface of silica spheres after synthesis of said spheres. They can also be grafted throughout the volume, which significantly increases the fluorescence signal. The inventors used particles (Sicastar-F 1 μm, Micromod).

1 ) Stabilité 1) Stability

Les inventeurs ont commencé par s’assurer de la stabilité de ces particules dans le milieu. Ils ont vérifié que ces particules ne s’agrègent pas dans le MCCM, en utilisant le même protocole que précédemment en exemple 2. Cette non-agrégation a ainsi été confirmée. Par ailleurs, le potentiel Zêta de ces particules est mesuré et vaut -37,6 mV. The inventors began by ensuring the stability of these particles in the medium. They verified that these particles do not aggregate in the MCCM, using the same protocol as previously in example 2. This non-aggregation has thus been confirmed. In addition, the Zeta potential of these particles is measured and is -37.6 mV.

Les inventeurs ont ensuite vérifié la stabilité de la fluorescence dans les milieux, et en présence de PLL.  The inventors then checked the stability of the fluorescence in the media, and in the presence of PLL.

Ils ont mesuré l’émission de fluorescence d’une suspension de Sicastar Green et Red dans du MCCM additionné de 10 3% de PLL. Ils ont ainsi observé que l’intensité de fluorescence des Sicastar Green et Red augmente respectivement de 20,2 et 8,3%, ce qui peut être attribué à la sédimentation des billes dans le puit. En tout état de cause, aucun impact majeur n’est à remarquer sur l’intensité de fluorescence. They measured the fluorescence emission of a suspension of Sicastar Green and Red in MCCM supplemented with 3 % PLL. They observed that the fluorescence intensity of Sicastar Green and Red increases respectively by 20.2 and 8.3%, which can be attributed to the sedimentation of the beads in the well. In any case, no major impact is to be noted on the fluorescence intensity.

2) Adsorption de particules de silice fluorescentes et codage couleur 2) Adsorption of fluorescent silica particles and color coding

Les inventeurs ont adsorbé ces particules fluorescentes de 1 pm (= marqueurs) sur les capsules préalablement recouvertes de PLL telles que décrites en exemple 2.  The inventors adsorbed these 1 μm fluorescent particles (= markers) on the capsules previously coated with PLL as described in Example 2.

Pour cela, 2 tubes Eppendorf contenant 500 pL de HEPES-Ca et 290 capsules préalablement recouvertes de PLL ont été préparés. Puis, 2,4x1010 marqueurs sont ajoutés, chaque tube correspondant à une couleur. Les longueurs d’onde d’excitation/émission sont respectivement 485/510 nm et 569/585 nm pour les Sicastar-F Green et Red. Après 10 minutes d’incubation, les capsules sont lavées (avec HEPES-Ca) et visualisées au microscope à fluorescence. For this, 2 Eppendorf tubes containing 500 μl of HEPES-Ca and 290 capsules previously coated with PLL were prepared. Then, 2.4x10 10 markers are added, each tube corresponding to one color. The excitation / emission wavelengths are respectively 485/510 nm and 569/585 nm for Sicastar-F Green and Red. After 10 minutes of incubation, the capsules are washed (with HEPES-Ca) and visualized under a fluorescence microscope.

Les inventeurs ont ainsi observé que les marqueurs s’adsorbent sur les capsules. De plus, la fluorescence des marqueurs dans le rouge ou le vert permet de marquer les capsules de manière univoque.  The inventors have thus observed that the markers adsorb on the capsules. In addition, the fluorescence of the markers in red or green makes it possible to mark the capsules uniquely.

Les inventeurs ont vérifié que ces marqueurs ne se déplacent pas d’une capsule à une autre. Pour cela, deux populations de capsules sont marquées avec respectivement des Sicastar-F Green et des Sicastar-F Red. Les deux populations sont ensuite mélangées et l’ensemble est placé sur un microscope à fluorescence. Des clichés sont pris au temps initial et 12 heures après. The inventors have verified that these markers do not move from one capsule to another. For this, two populations of capsules are marked with respectively Sicastar-F Green and Sicastar-F Red. The two populations are then mixed and the whole is placed on a fluorescence microscope. Snapshots are taken at the initial time and 12 hours later.

Les inventeurs ont montré que les billes fluorescentes restent adsorbées de manière permanente sur les capsules, sans passer d’une capsule à une autre.  The inventors have shown that the fluorescent beads remain permanently adsorbed on the capsules, without switching from one capsule to another.

Enfin, les inventeurs ont validé le fait qu’il est possible d’adsorber deux marqueurs différents sur une capsule. Pour cela, une population de capsules est d’abord marquée avec des Micromod Green, le tout est rincé puis les capsules sont exposées à des Micromod Red. Les capsules sont ensuite imagées. Les inventeurs ont ainsi montré que deux marqueurs différents pouvaient s’absorber consécutivement sur une capsule. Finally, the inventors have validated the fact that it is possible to adsorb two different markers on one capsule. For this, a population of capsules is first marked with Micromod Green, the whole is rinsed then the capsules are exposed to Micromod Red. The capsules are then imaged. The inventors have thus shown that two different markers can be absorbed consecutively on a capsule.

Ceci confirme la possibilité de recourir au marquage de capsules comprenant des cellules vivantes pour cribler rapidement et efficacement des séquences de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention d’une caractéristique d’intérêt, et donc la pertinence et les avantages significatifs de la méthode selon l’invention. This confirms the possibility of resorting to the labeling of capsules comprising living cells to rapidly and efficiently screen sequences of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest, and thus the relevance and significant advantages of the method according to the invention.

Claims

REVENDICATIONS 1. Méthode de criblage d’une séquence de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention d’une caractéristique d’intérêt, ladite méthode comprenant les étapes suivantes : A method of screening a sequence of culture conditions of interest for obtaining a characteristic of interest, said method comprising the steps of: (a) la fourniture d’une pluralité de capsules, chacune desdites capsules comprenant :  (a) providing a plurality of capsules, each of said capsules comprising: - un cœur comprenant une phase interne comprenant au moins une cellule vivante, ladite cellule vivante n’étant pas une cellule souche embryonnaire humaine obtenue par destruction d’un embryon, et  a heart comprising an internal phase comprising at least one living cell, said living cell not being a human embryonic stem cell obtained by destruction of an embryo, and - une enveloppe comprenant une phase externe, encapsulant totalement le cœur à sa périphérie ;  an envelope comprising an external phase, totally encapsulating the core at its periphery; (b) la séparation aléatoire de la pluralité de capsules fournie à l’étape (a) en une pluralité de sous-ensembles,  (b) randomly separating the plurality of capsules provided in step (a) into a plurality of subassemblies, (c) la culture de la pluralité de sous-ensembles de capsules dans une pluralité de conditions de culture différentes,  (c) culturing the plurality of subsets of capsules in a plurality of different culture conditions, lesdits sous-ensembles de capsules étant cultivés dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture externe comprenant un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes,  said subsets of capsules being cultured in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, lesdites capsules étant cultivées pendant une période appropriée pour permettre auxdits marqueurs de s’adsorber sur lesdites capsules,  said capsules being cultured for a period appropriate to allow said markers to adsorb to said capsules, (d) la récupération et le regroupement de la pluralité de sous-ensembles de capsules suivis de la séparation aléatoire de la pluralité de capsules ainsi regroupées en une pluralité de nouveaux sous-ensembles,  (d) recovering and grouping the plurality of capsule subsets followed by randomly separating the plurality of capsules thus grouped into a plurality of new subsets, (e) la culture de la pluralité de nouveaux sous-ensembles de capsules dans une pluralité de conditions de culture différentes,  (e) culturing the plurality of new subsets of capsules in a plurality of different culture conditions, lesdits nouveaux sous-ensembles de capsules étant cultivés dans une pluralité de milieux de culture externes, chaque milieu de culture externe comprenant un marqueur unique différent des marqueurs présents dans les autres milieux de culture externes, lesdites capsules étant cultivées pendant une période appropriée pour permettre auxdits marqueurs de s’adsorber sur lesdites capsules,  said novel subsets of capsules being cultured in a plurality of external culture media, each external culture medium comprising a unique marker different from the markers present in the other external culture media, said capsules being cultured for a suitable period of time to allow said markers to adsorb on said capsules, (f) optionnellement, la répétition des étapes (b) à (e) de manière itérative,  (f) optionally, repeating steps (b) through (e) iteratively, (g) l’identification et la sélection, au sein de la pluralité de capsules, de capsules d’intérêt présentant, suite à la mise en œuvre des étapes (b) à (f), au moins une caractéristique d’intérêt, et  (g) identifying and selecting, within the plurality of capsules, capsules of interest having, following the implementation of steps (b) to (f), at least one characteristic of interest, and (h) l’identification de la ou des séquence(s) de conditions de culture à(aux) laquelle(s) les capsules d’intérêt identifiées à l’étape (g) ont été exposées, au moyen des marqueurs adsorbés sur lesdites capsules, la(les)dite(s) séquence(s) de conditions de culture ainsi identifiées étant une (des) séquence(s) de conditions de culture d’intérêt pour l’obtention de ladite caractéristique d’intérêt. (h) identifying the sequence (s) of culture conditions at which the capsules of interest identified in step (g) have been exposed, by means of markers adsorbed on said capsules, the so-called sequence (s) of culture conditions thus identified being a sequence (s) of culture conditions of interest for obtaining said characteristic of interest . 2. Méthode de criblage selon la revendication 1 , dans laquelle l’enveloppe comprend au moins un polyélectrolyte à l’état gélifié, de préférence le polyélectrolyte étant un polyélectrolyte réactif aux ions multivalents, en particulier un alginate. 2. Screening method according to claim 1, wherein the envelope comprises at least one polyelectrolyte in the gelled state, preferably the polyelectrolyte being a multivalent ion reactive polyelectrolyte, in particular an alginate. 3. Méthode de criblage selon l’une quelconque la revendication 1 ou 2, dans laquelle la cellule vivante est sélectionnée dans le groupe constitué des cellules procaryotes, telles que des bactéries ; des archées ; des cellules eucaryotes en particulier choisies parmi des cellules animales, en particulier les cellules de mammifères, les cellules souches et les cellules d’insectes, des cellules végétales, des levures ou des champignons ; et leurs mélanges. A screening method according to any one of claims 1 or 2, wherein the living cell is selected from the group consisting of prokaryotic cells, such as bacteria; arches; eukaryotic cells in particular chosen from animal cells, in particular mammalian cells, stem cells and insect cells, plant cells, yeasts or fungi; and their mixtures. 4. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la cellule vivante est une cellule non-adhérente en suspension dans la phase interne de la capsule. 4. Screening method according to any one of claims 1 to 3, wherein the living cell is a non-adherent cell suspended in the internal phase of the capsule. 5. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la cellule vivante est une cellule adhérente. 5. Screening method according to any one of claims 1 to 3, wherein the living cell is an adherent cell. 6. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le cœur des capsules est monophasique, ou comporte une goutte intermédiaire d’une phase intermédiaire, la phase intermédiaire étant placée au contact de la phase externe, et au moins une, de préférence une unique, goutte interne d’une phase interne disposée dans la goutte intermédiaire, les cellules vivantes étant présentes dans la phase interne et/ou la phase intermédiaire. 6. Screening method according to any one of claims 1 to 5, wherein the heart of the capsules is monophasic, or comprises an intermediate drop of an intermediate phase, the intermediate phase being placed in contact with the external phase, and the at least one, preferably a single, internal drop of an internal phase disposed in the intermediate drop, the living cells being present in the inner phase and / or the intermediate phase. 7. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle le marqueur est une particule colloïdale de polymère ou de silice encapsulant ou sur laquelle est greffé un fluorophore ou un oligonucléotide, ou des protéines marquées ou étiquetées avec un tag détectable. The screening method according to any one of claims 1 to 6, wherein the label is a colloidal particle of polymer or silica encapsulating or on which is grafted a fluorophore or an oligonucleotide, or proteins labeled or tagged with a tag detectable. 8. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle le marqueur est sélectionné dans le groupe constitué de billes magnétiques à la surface desquelles sont greffées des sondes d’ADN ou des sondes d’ARN, de fluorophores encapsulés dans des véhicules de polymère ou de silice, de quantum dots, et des protéines marquées ou étiquetées avec un « tag » détectable. The screening method according to any one of claims 1 to 7, wherein the marker is selected from the group consisting of magnetic beads on the surface. from which are grafted DNA probes or RNA probes, fluorophores encapsulated in polymer or silica vehicles, quantum dots, and proteins labeled or labeled with a detectable "tag". 9. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la caractéristique d’intérêt est choisie parmi l’expression d’une molécule d’intérêt par les cellules vivantes présentes dans la capsule, un niveau de biomasse d’intérêt présent dans la capsule, la présence dans la capsule d’une cellule ou d’un ensemble de cellules présentant une morphologie d’intérêt et la présence dans la capsule de cellules présentant une fonction d’intérêt. 9. Screening method according to any one of claims 1 to 8, wherein the characteristic of interest is chosen from the expression of a molecule of interest by the living cells present in the capsule, a level of biomass of interest present in the capsule, the presence in the capsule of a cell or a set of cells having a morphology of interest and the presence in the capsule of cells having a function of interest. 10. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 2 à 9, comprenant une étape pré-(a) de préparation des capsules fournies à l’étape (a) comprenant les sous- étapes suivantes : The screening method according to any one of claims 2 to 9, comprising a pre-step (a) for preparing the capsules provided in step (a) comprising the following sub-steps: (M ) la mise en contact d’une première solution comprenant au moins une cellule vivante et d’une deuxième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide,  (M) contacting a first solution comprising at least one living cell and a second liquid solution comprising at least one polyelectrolyte in the liquid state, (111 ) la formation d’une goutte double comprenant une phase interne formée de la première solution et une phase externe liquide formée de la deuxième solution liquide,  (111) forming a double drop comprising an inner phase formed of the first solution and an external liquid phase formed of the second liquid solution, ou  or (i2) la mise en contact d’une première solution et d’une deuxième solution, au moins une solution parmi les première et deuxième solutions comprenant au moins une cellule vivante, et d’une troisième solution liquide comprenant au moins un polyélectrolyte à l’état liquide,  (I2) contacting a first solution and a second solution, at least one of the first and second solutions comprising at least one living cell, and a third liquid solution comprising at least one polyelectrolyte; liquid state, (112) la formation d’une goutte triple comprenant une phase interne formée de la première solution, d’une phase intermédiaire formée de la deuxième solution et une phase externe liquide formée de la troisième solution liquide,  (112) forming a triple drop comprising an inner phase formed of the first solution, an intermediate phase formed of the second solution and an external liquid phase formed of the third liquid solution, (iii) l’immersion de la goutte double ou de la goutte triple dans une solution gélifiante contenant un réactif propre à gélifier le polyélectrolyte de la phase externe liquide, ce par quoi on obtient la phase externe gélifiée, et (iii) immersing the double drop or the triple drop in a gelling solution containing a reagent capable of gelling the polyelectrolyte of the external liquid phase, whereby the gelled external phase is obtained, and (iv) la récupération des capsules formées.  (iv) recovery of formed capsules. 11. Méthode de criblage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le(s) marqueur(s) est/sont adsorbé(s) sur l’enveloppe des capsules au moyen de liaison non covalentes, de préférences électrostatiques, optionnellement au moyen d’un intermédiaire, par exemple figuré par au moins un polymère chargé positivement, notamment la polylysine. 11. Screening method according to any one of claims 1 to 10, wherein the marker (s) is / are adsorbed (s) on the envelope of the capsules by means of binding non-covalent, preferably electrostatic, optionally by means of an intermediate, for example figured by at least one positively charged polymer, especially polylysine.
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