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
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.