page d'accueil   sommaire   faculté  

Modélisation et Contrôle de BioProcédés [3BIO-BioControl - Modelling and Control of Bioprocesses] (3BIO-BioControl)
Faculté des Sciences appliquées - école polytechnique / Brussels School of Engineering (Faculty of Applied Sciences) - Chimie et Science des matériaux (unité ULB361)

Nos recherches se situent dans le domaine de la modélisation mathématique des systèmes dynamiques complexes. Les applications traitées concernent des systèmes et procédés biologiques (et chimiques). Le but principal de ces recherches est de construire des modèles mathématiques (structures de modèles, estimation paramétrique) avec différentes finalités: la simulation, l'observation d'état (capteurs logiciels), l'optimisation, la régulation, etc. Les bioprocédés sont considérés ici dans un vaste champ d'applications potentielles: cultures en bioréacteurs de bactéries, de levures, de cellules animales. Les autres applications concernent les procédés chimiques, également au sens large (réacteurs, échangeurs de chaleur, etc.). [Our main research topics are in the field of mathematical modeling of complex dynamical systems. The applications relate to biological (and chemical) systems and processes. The main goal of this research is to build mathematical models (model structures, parameter estimation) with various aims: simulation, state estimation (software sensors), optimization, control, etc. Bioprocesses are considered here in a large application field: cultures in bioreactors of bacteria, yeasts, animal cells. The other applications relate to chemical processes, also in a broad sense (reactors, heat exchangers, etc).]



coordonnées / contact details


Modélisation et Contrôle de BioProcédés [3BIO-BioControl - Modelling and Control of Bioprocesses]
tel +32-2-650.30.44, fax +32-2-650.35.75, philippe.bogaerts@ulb.ac.be
http://babylone.ulb.ac.be
Campus du Solbosch, Campus du Solbosch, Bât U, porte D, niveau 5
CP165/61, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles

Pour en savoir plus, consultez le site web de l'unité.



responsable / head


Prof. Philippe BOGAERTS


composition / members


Mamadou Aliou DIALLO Khadija MHALLEM GZIRI José Luis PLAZA DORADO Danièle VAN DER SCHRIK Alain VANDE WOUWER Nathalie VERCRUYSSE


publications





theses


Modelling, optimization and control of yeast fermentation processes in food industry, A. Richelle (Promoter: Ph. Bogaerts), 2014

Macroscopic modelling of hybridoma cell fed-batch cultures with overflow metabolism : model-based optimization and state estimation, Z. Amribt (Promoter: Ph. Bogaerts), 2014

Modélisation et contrôle de l'évolution temporelle de réseaux d'expression des gènes, A. Haye (Co-promoter: Ph. Bogaerts), 2011

Estimation d'état et commande robuste de bioréacteurs industriels, L. Dewasme (Co-promoter: Ph. Bogaerts), 2010

First principles and black box modelling of biological systems, A. Grosfils (Promoter: Ph. Bogaerts), 2007

Commande robuste de bioprocédés opérés en mode fed-batch, Frédéric Renard (Co-promoter: Ph. Bogaerts), 2006

Bioprocess software sensors development facing modelling and model uncertainties, X. Hulhoven (Promoter: Ph. Bogaerts), 2006



collaborations


Prof. Jan Van Impe, Katholieke Universiteit Leuven, BioTeC (Bioprocess technology and Control) / Chemical Engineering Department, Leuven, Belgique

Dr. Isabelle Queinnec, CNRS, Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS), Toulouse, France

Pr. Issa Some, Université de Ouagadougou, Laboratoire de Chimie analytique, Ouagadougou, Burkina Faso (h.v.

Prof. D. Bonvin, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Laboratoire d'Automatique, Lausanne, Suisse

Prof. Alain Vande Wouwer, Université de Mons, Service d'Automatique, Mons, Belgique

Prof. Georges Bastin, Université Catholique de Louvain, Mathematical Engineering Department, École Polytechnique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgique

Prof. Daniel Coutinho, Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Automaçao e Systemas, Florianopolis, Brésil

Prof. Xavier Preud'Homme, Duke University Medical Center, Quantitative EEG and Sleep Research Laboratory, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Duke, Etats-Unis (USA)



prix / awards


Solvay Award 2001 (thèse de doctorat) - Philippe BOGAERTS



savoir-faire/équipements / know-how, equipment


SALLE DE CULTURES BIOLOGIQUES : Bioréacteur B.Braun BIOSTAT R C-DCU (10 - 30 l), sondes : température, pH, oxygène dissous, éthanol, densité optique et pression, analyseur de gaz (O2 et CO2), analyseur biochimique glucose/éthanol, spectrophotomètre, systèmes de régulation, autoclave, hotte à flux laminaire, incubateur agitateur, étuve bactériologique, centrifugeuse de table, vortex pour tubes à essais, générateur de vapeur, balances de précision et balance chauffante (mesure de poids sec), microscope optique

1) EXPERTISE EN IDENTIFICATION DE MODELES MATHÉMATIQUES: structures de modèles cinétiques généralisées, structures basées sur des réseaux métaboliques, estimation paramétrique, analyse des incertitudes de modèle (au niveau paramétrique et au niveau des variables simulées), réduction de modèles

2) EXPERTISE EN ESTIMATION D'ÉTAT (CAPTEURS LOGICIELS): estimation en ligne de grandeurs non mesurées (ex: densité cellulaire ou concentrations en substrats et/ou métabolites), techniques d'estimation d'état, estimation d'état robuste vis-à-vis des incertitudes de modèles (observateurs hybrides)

3) EXPERTISE EN OPTIMISATION DE BIOPROCÉDÉS BASÉE SUR MODELES: détermination (numérique ou analytique) de profils temporels d'alimentation de bioréacteurs permettant d'optimiser certains critères objectifs (production, rendement, productivité)

4) EXPERTISE EN ANALYSE DE RÉSEAUX MÉTABOLIQUES: Metabolic Flux Analysis (MFA), Flux Balance Analysis (FBA), systèmes sous-déterminés, analyse de la variabilité des flux, développement de simulateurs macroscopiques basés sur une approche FBA



mots clés pour non-spécialistes / keywords for non-specialists


bioprocédés capteurs logiciels modélisation mathématique de systèmes biologiques optimisation de procédés régulation des procédés


codes technologiques DGTRE


Biotechnologie Sciences de l'ordinateur, analyse numérique, systèmes, contrôle Technologie agro-alimentaire Technologie biochimique