Au cours des 30 dernières années, l'implantation industrielle des technologies de culture végétale s'est avérée inefficace. Cela s'explique en partie par le fait que les conditions de croissance de ces cellules ne sont pas optimales. Afin de déterminer les conditions optimales de culture, il faut d'abord modéliser la cinétique de croissance. Mais les modèles déjà existants ne sont cependant pas au point pour expliquer adéquatement toute la complexité de la croissance cellulaire. De plus, l'analyse de plusieurs variables est nécessaire pour bien comprendre cette complexité. Le premier objectif de cette maîtrise consiste à développer une plateforme à haute capacité analytique permettant d'effectuer le suivi de plusieurs cultures cellulaires. Cette plateforme est composée de 9 minibioréacteurs incorporés dans un robot pipetteur fredom Evo [indice supérieur Copyright] (TECAN). En plus de prélever de façon aseptique et automatique les cultures cellulaires, ce robot permet l'analyse en duplicata de 7 variables de croissance : le sucre total, le glucose, le phosphate, le nitrate, l'ammonium, la biomasse et le compte cellulaire. Les méthodes d'analyse sélectionnées sont simples, rapides, peu dispendieuses et nécessitent un faible volume d'échantillonnage. Pour chaque échantillon, seulement 400 [mu minuscule]L sont nécessaires pour effectuer l'analyse des 7 variables en duplicata. Pour 9 cultures, cela donne un total de 126 analyses. De plus, la séquence d'analyse ne prend qu'une heure à effectuer. Cette plateforme permet de tester et suivre différentes conditions de cultures en peu de temps, avec peu de matériel et main d'oeuvre. Cela a permis d'obtenir rapidement plusieurs suivis de culture qui ont servi à élaborer un modèle cinétique de croissance cellulaire. L'élaboration d'un modèle de croissance correspond au second objectif de cette maîtrise. Le modèle développé est de type ségrégué et non structuré. Plutôt que d'être basés sur des rendements constants (nutriment/biomasse), ce modèle utilise les ratios stoechiométriques des bilans de masse pour estimer la consommation de nutriments et la biosynthèse de produits. Ceci permet d'estimer l’effet de la concentration intracellulaire des différents substrats sur la cinétique de croissance. Le modèle cellulaire sélectionné pour tester la plateforme est une lignée de cellules d'Eschscholtzia californica (Pavot de la Californie) qui a été dédifférenciée et mise en suspension. Cet organisme a la capacité de produire la sanguinarine, un alcaloïde prometteur pour le traitement de plusieurs cancers. Ce modèle a démontré que les concentrations optimales d'absorption des différents substrats sont supérieures à 19 mM pour le glucose et le nitrate, à 1,9 mM pour le phosphate et à 8 mM pour l'ammonium. Ces valeurs optimales représentent les concentrations pour lesquelles on obtient plus de 95 % de la vitesse maximale ([mu minuscule] max) des réactions d'entré des nutriments dans la cellule.