Soutenance de thèse de KRIEGUER Blanche


Titre de thèse

Impact des rayonnements ionisants (gamma, faisceau d'électrons et rayons X) sur les matériaux polymères utilisés pour des applications biopharmaceutiques et biotechnologiques

Impact of Ionizing Radiation (Gamma, Electron Beam, and X-rays) on polymer materials used for biopharmaceutical and biotechnological applications

Date

7 March 2025 à 9h00

Adresse

Faculté des sciences St-jérome, 52 Av. Escadrille Normandie Niemen, 13013 Marseille, France, Salle des thèses

Ecole doctorale

Sciences Chimiques - Marseille

Specialité

Sciences Chimiques

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots clés

Rayonnements ionisants,polymères,biopharmaceutiques,gamma,faisceau d'électrons,rayons X,

Keywords

Ionizing radiation,polymers,biopharmaceutical,gamma,e-beam,X-rays,

Jury

Jury de thèse
Qualité Nom Etablissement
Professeur des universités M. MARQUE Sylvain Aix Marseille Université
Expert R&D Mme ROUIF Sophie Ionisos Group
Maître de conférences M. OTAZAGHINE Belkacem IMT mines Alès
Professeur des universités Mme DUPUY Nathalie Aix-Marseille Université
Maître de conférences M. GIRARD Fabien Aix-Marseille Université
Professeur des universités M. DANGER Grégoire Aix-Marseille Université
Professeur des universités M. RICHAUD Emmanuel ENSAM - Arts et Métiers Paris Tech
Professeur des universités Mme BRESSY Christine Université de Toulon

Résumé de la thèse

Les systèmes en plastique à usage unique sont conçus pour les industries biopharmaceutiques afin de stocker, transporter ou mélanger des solutions biopharmaceutiques. Ces systèmes, fabriqués à partir de polymères, sont actuellement stérilisés par rayonnement gamma. Le contexte sanitaire actuel entraîne une croissance de la production de produits destinés à l'industrie pharmaceutique. Des préoccupations émergent quant à la capacité de stérilisation par rayonnement gamma dans les années à venir. L'irradiation par faisceau d'électrons et par rayonnement X sont comparées pour être utilisées en tant que méthodes alternatives à la stérilisation gamma.
L'objectif de cette thèse est d'examiner l'impact potentiel des irradiations par rayons gamma, rayons X et faisceau d'électrons sur deux types de films (PE/EVOH/PE et EVA/EVOH/EVA) ainsi que sur des matériaux formulés à partir de polypropylène, de polyéthylène et de polyamide.
Les échantillons irradiés ont été analysés à l'aide d'une approche multi-échelle : au niveau moléculaire, macro-moléculaire et au niveau du matériau. Les résultats montrent que, quel que soit le polymère, les trois technologies d'irradiation produisent des effets équivalents : les mêmes types de radicaux sont générés, il n'y a pas de modification de la structure et de la composition des polymères observés dans les conditions d'analyse. Les variations observées entre les différentes classes de polymères sont principalement dues à la composition des matériaux.


Thesis resume

Single-use plastic systems are intended for the biopharmaceutical industries to store, transport, or mix biopharmaceutical solutions. These systems, made from polymers, are currently sterilized by gamma radiation. The current health context is leading to an increase in the production of products intended for the pharmaceutical industry. Concerns are emerging about the capacity for gamma radiation sterilization in the coming years. Electron beam irradiation and X-ray irradiation are being compared as alternative methods to gamma sterilization.
The objective of this thesis is to examine the potential impact of gamma, X-ray, and electron beam irradiations on two types of films (PE/EVOH/PE and EVA/EVOH/EVA) as well as on materials formulated from polypropylene, polyethylene, and polyamide.
The irradiated samples were analyzed using a multi-scale approach: at the molecular, macromolecular, and material levels. The results show that, regardless of the polymer, the three irradiation technologies produce equivalent effects: the same types of radicals are generated, and there is no modification of the structure and composition of the polymers observed under the analysis conditions. The variations observed between the different classes of polymers are mainly due to the composition of the materials.