Plus particulierement, I'invention vise un procédé d'élaboration de sites pré-osseux, de tissus bactério-siliceux à usage bioélectriques, de substances connexes utilisables en mineralotherapie.

On connaît par la demande de brevet n° 95 048300 un procédé de fabrication de calcaire par biominéralisation, à usage médical.

La présente invention permet de fabriquer des substances organo- minérales par voie biologique afin d'améliorer à la fois la structure et la composition biochimique et/ou biologique des substances naturelles et/ou artificieiles, notamment phytologiques.

Un autre but de la présente invention est de permettre un dosage précis des substances obtenues.

Le procédé selon l'invention fait appel à des micro-organismes minéralisateurs, c'est-a-dire capables de produire des biominéralisations

dans un environnement approprie. La biomineralisation realisee in-vitro ou in-situ dans les structures végétales résulte des activités symbiotiques naturelles de micro-organismes minéralisateurs, qui peuvent provenir de toute source adéquate végétale et tre incorpores aux structures phytologiques dans des conditions déterminées.

L'invention permet de produire des substances naturelles, minéralisées convenablement dosées, tant en éléments majeurs (calcium, magnésium, phosphore, potassium, sodium), qu'en oligo-elements (fer, cuivre, fluor, iode, zinc, manganèse, chrome, nickel, cobalt, soufre, or, argent).

Les substances produites, phospato-carbonatees, sont utilisables pour des traitements médicaux et/ou paramédicaux, grâce à leur composition chimique et à leur-structure particulière d'origine biologique, et les substances siliceuses, amorphes ou cristallines, pour d'autres traitements (tels que les greffes), grace a un apport de silice d'origine biologique, mais également pour des applications bioélectroniques propices au développement des ordinateurs biologiques à base de silicium bactérien.

L'invention se réfère à un procédé de production de substances biominerales naturelles ou artificielles, à usage médical, paramédical, thérapeutique, phytotherapeutique, bioélectronique, et/ou en mineralotherapie, consistant à préparer un matériau minéral synthétisé par au moins un micro-organisme à pouvoir minéralisateur cultivé dans un milieu approprie, ledit micro-organisme étant apte à synthétiser une matière minérale principalement à propriétés calciques, phosphato- calciques et/ou siliciques, la matière biominerale ainsi produite, * éventuellement ensuite dosée en éléments majeurs ou oligo-éléments, étant apte à favoriser, dans le domaine médical, par sa structure

particulière les développements osseux (neo-ossification), et dans le domaine bioélectronique les greffes organosiliciques, et le développement des ordinateurs biologiques a base de silicium bactérien.

Les oligo-elements d'accompagnement ont également une origine biologique.

Le procédé de l'invention permet de favoriser la création de substances notamment phytologiques déterminées.

Le procédé consiste à utiliser des micro-organismes aptes à fixer du calcium, calcium magnésien, phosphore, magnésium, carbonate de calcium phosphate, aluminium, manganèse, fer, silice ou autres substances intervenant à doses infinitésimales et que l'on retrouve sous forme naturelle de sucs, visibles à l'état figure notamment dans les cellules.

Voir photographie n° 1. montrant des « Sucs » visibles à l'état figure dans des cellules végétales. Les sucs plus ou moins cristallises sont édifiés par des bactéries minéralisatrices.

La matière est éventuellement inactivée, selon l'application.

Par"matiere inactivée", on comprend une matière dénuée de toute activité biologique eVou biominéralisatrice, bien qu'elle n'ait aucune ou soit dénuée de toute activité microbiologique pathogene.

Le procédé selon l'invention est utilisable avec des micro-organismes et/ou des cellules, d'origine végétale, seules, ou en association

symbiotique ou autre, minéralisés, minéralisateurs ou susceptibles d'tre minéralisées. Ces micro-organismes minéralisateurs peuvent tre multipliés à l'intérieur de ces cellules ou en tre extraits et multiplies in vitro, en mono ou multicouches, constituant alors de véritables tissus ou sous forme d'agrégats polymorphes. Les micro-organismes mineralisateurs presents (calcifiants, et/ou silicifiants et/ou autres) participent, par des échanges symbiotiques ou d'autres natures, à la minéralisation et à la création de structures minérales typiques dans leur agencement spatial ou cristallin.

Voir photographies n° 2 et 3 montrant la multiplication des micro- organismes intracellulaires (A) ou in vitro (B) et par conséquent des biomineralisations.

Ce phénomène, base du procédé de l'invention, est source de précipités non seulement calciques eVou siliciques mais aussi magnésiens, ferro- manganiques, fluores, barytes et autres.

La structure sélectionnée est cultivée in vivo dans un milieu de culture nutritif approprie connu.

En vue d'une application particulière, on incorpore, à l'un et/ou!'autre des composants tels que le milieu de culture, la biomasse, la matière minérale obtenue, un agent de cohésion et/ou de texture, de préférence métallique tel que calcium, magnésium, silicium, baryum, sodium, fluor, aluminium, fer, manganèse, zinc, ou organique tel que collagène, muco- polysaccharide et/ou compose poly-cellulosique et/ou biopolymere.

On peut également incorporer une substance colorante de nuance prédéterminée.

Par ailleurs, le procédé peut inclure : ~ * une phase de déshydratation totale ou partielle du ou des sels d'inactivation, au moins partiellement effectuée par filtrage, centrifugation, traitement thermique et/ou cryogénique; et/ou + une phase de fragmentation; Les phases d'inactivation, de déshydratation et de fragmentation sont au moins partiellement effectuées simultanément. il est prévu une phase de conditionnement dans un emballage approprié, de la matière minérale qui constitue un produit fini.

L'invention sera bien comprise de la description qui suit se rapportant à des exemples de mise en oeuvre, donnes seulement à titre illustratif et non limitatif.

EXEMPLE 1 Sites bìominéraux pré-osseux à usage extemporané On cultive de façon symbiotique plusieurs micro-organismes bactériens minéralisateurs, et plus particulièrement cinq bactéries à savoir Bacillus Cereus, Bacillus Licheniformus, Bacillus et Pseudomonas silicifiants, Allobacterium en milieu nutritif liquide glucose (10g), peptone (20g), chlorure (10g NaCI), avec extrait pancréatique (5g) acétate de calcium (10g), dans 1000ml d'eau distillée.

On contrôle la biocristallisation en examinant les cultures en lumière polarisée et les prélèvements cristallins se pratiquent, soit par centrifugation du milieu de culture liquide soit par prélèvement direct en surface des milieux de culture solides. L'analyse des poudres obtenues permet de deduire la constitution chimique et la forme cristalline des substances qui les composent.

On constate que le calcium est sous forme de carbonate phosphate (bio- apatite) stable. Cette forme phosphatée de bio-carbapatite bactérienne peut tre utilisée comme inducteur et précurseur d'ossification; comme agents de la remineralisation ; notamment comme recalcifiant lors des accidents osseux et des greffes osseuses.

Ces biocarbonates de calcium phosphates possèdent une structure poreuse spécifique avec des dispositions annulaires, sous forme de biocristaux qui constituent également des travees, qui préfigurent les dispositions spatiales des futures cellules osseuses.

Ces biomatériaux phosphato-calciques, compte tenu de leur porosite, peuvent incorporer un agent de cohésion ou texture, de preference un liant notamment métallique tel que calcium, magnésium, silicium, baryum, sodium, fluor, aluminium, fer, manganese, zinc, ou organique tel que collagène, muco-poiysaccharide et compose poly-cellulosique, et surtout les polymeres bioresorbables.

Avantageusement, les proportions et la composition dudit agent de cohésion et/ou de texture sont optées pour que la matière finale présente une structure, une durete ou élasticité prédéterminée.

Voir photographies n° 4 à 16 : Photographie n° 4 : monocristal d'apatite biologique, construit par des bactéries.

Photographie n° 5 : Travees cristallines biologiques phosphato-calciques.

Photographies n° 6,7,8: Divers stades de minéralisation de substrats « pré-osseux ».

Photographies n° 9 à 16: Divers aspects de biomatériaux phosphato- calciques préfigurant les dispositions spatiales des futures structures osseuses.

Ces biomatériaux calcaires présentent des dévetoppements spatiaux plans bourgeonnant et des édifices cristallins de type"tenon/mortaise" aptes à favoriser I'ancrage par exemple de greffons pré-osseux ou osseux.

Voir photographies n° 17 à 21.

Photographies n° 17 à 19 : Bourgeonnements spherulitiques ou pseudo- spherulitiques biocristallins.

Photographie n° 20: Biocristaux d'ancrage type « tenon-mortaise ».

Photographie n° 21: Edifices cristallins biogenes labyrinthiques.

EXEMPLE 2 Biomasse calcique å usage en minéralothérapie On cultive en fermenteur une souche unique de Bacillus megaterium et on aboutit à un minéralisation optimale du calcium et à un ensemble d'oligo- éléments tels que le magnésium (Mg 2+), le manganèse (Mn2+), le fer (Fe2+), le zinc (Zn 2+), le cuivre (Cu 2+), e est obtenue dans les conditions suivantes: <BR> <BR> <BR> <BR> Eau distillée............ 1 000 grammes<BR> Glucose ................. 5 g <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Peptone de caséine....... 10 g<BR> MgSO4, 7H2O ............. 0,05 g<BR> <BR> Nacl .................... 0,05 g FeSO4.................... 0,05 g MnSO4O3 ................. 0,05 g NH4NO3 .................. 0,05 g NH4)2HPO4 ............... 0,05 g NH4)2SO4 ................ 0,05 g Antimousse (Goldsmith) ...... 0,1% Le CaCI2 (95%) est stérilisé séparément et est ajoute a raison de 2 à 3 g/l lors de l'inoculation du fermenteur. On fixe et on régula le pH du milieu de la culture a 7, en utilisant une solution de KOH (3N) à titre de base, et ce uniquement lors de la phase d'acidification. Lors de la phase d'alcalinisation, le pH du milieu n'est pas régule.

-Aération: 1Wm -Agitation 200rpm

Les photographies n° 22 et 23 montrent l'évolution en fermenteur de la minéralisation d'un Bacillus megaterium et aspects de la biomasse minérale.

La figure 3 présente l'évolution, en fermenteur, (A) de la croissance de la souche Bacillus megaterium, (B) du pH et de la concentration extracellulaire en calcium (ppm) en fonction du temps (culture menée à 30°C dans un volume de 11 litres, sous une aération de 1 Wm et une agitation de 200 rpm).

La figure 4 présente l'évolution, en fermenteur, de la croissance de la souche Bacillus megaterium et du contenu cellulaire en calcium en fonction du temps. La culture est menée à 30°C dans un volume de 13 litres, sous une aération de 1 Wm et une agitation de 250 rpm).

Température d'incubation: 30°C et biomineralisation favorisee a 22°C, le temps de culture étant de 48 à 52 heures.

Ce calcium sous forme carbonatée calcitique est susceptible d'tre utilisé comme calcium biologique, plus aisément assimilable que le calcium physico-chimique disponible de manière connue, pour prévenir et/ou traiter de nombreuses affections en médecine: effet protecteur du calcium dans la prévention du cancer colo-rectal ; constituant essentiel de l'os (fie au phosphore et au magnésium) dont if assure la croissance, la solidité et l'entretien du squelette, rôle important dans la coagulation du sang, la prévention hémorragique et la régulation du rythme cardiaque; favorise le bon fonctionnement des cellules, musculaires, nerveuses. C'est un agent antitétanique mais aussi un sédatif des douleurs gastriques et un antidiarrhéique ou autre.

EXEMPLE 3 Silicium biocristallin : Tissus bacteriosiliceux a usage bioelectronique On obtient, par culture in vitro en symbiose de deux ou trois micro- organismes bactériens minéralisateurs en silice, issus d'un Equisetum (Bacillus et Pseudomonas silicum silicifiants, entre autres), sur milieu solide et/ou silicique liquide, des formes cristallines automorphes (présentant des formes propres avec des faces) ou xénomorphes (sans formes definies), et également des biomasses sous forme de tissu cellulaire ou de biofilm mineralises siliceux.

Les individus bio-cristallins isolés (silicium en prisme à base hexagonale) etlou les tissus bactério-siliceux sont à mme, dans le domaine de la bioélectronique, de permettre les greffes organosiliciques et t'essor des ordinateurs biologiques, I'unite silicique etant un corps bactérien autosilicifie.

Voir les photographies n° 24 à 55.

Photographies 24 à 27: Bactéries symbiotes silicieuses vivants près des stomates d'un Equisetum.

Photographies n° 28 et 29: amas siliciques biogenes pétaloïdes.

Photographies n° 30 à 35: Aspects typiques des bactéries silicifiantes bioconstructices d'amas et revtements siliceux.

Photographies n° 36 et 37: Biocristaux de silicium.

Photo 38: Bacteries secretives de silice.

Photo 39: Baguettes et fibres biosilicieuses.

Photographies n° 40 à 43: Tissus bactério-silicieux: on reconnaît les corps bactériens silicifies dans un mucilage protéique, polysacharidique complexe d'aspect tissulaire.

Photographies n° 44 à 47: Variétés de bactéries silicifiantes à l'oeuvre.

Photographies n° 48 à 52: Divers stades de silicifications étoilées d'origine bactérienne (aspects en doigts de gant).

Photographies n° 53 à 55: Diversité des bactéries minéralisatrices de la silice.

De telles bactéries siliceuses sont particulièrement aptes à véhiculer les informations dont le transport était jusque la réservé au silicium obtenu par voie physico-chimique. Les bactéries du silicium ouvrent la voie aux biosynthèses siliciques et, de par leur taille infra-micrométrique, aux véhicuies biologiques dtinformations cellulaires eVou électroniques.

Les biomasses obtenues par culture in vitro de plusieurs micro- organismes minéralisateurs siliciques sont sources de suspensions biominérales, qui séchées, mélangées, malaxées, et éventuellement inactivées, constituent des poudres de composition adaptée a la demande et éventuellement colorées, susceptibles d'tre utilisées en mineralotherapie.

EXEMPLE 4 Elaboration de sucs biominéraux phytiques Voir les photographies n° 2 et 3 montrant la multiplication des micro- organismes intracellulaires (A) ou in vitro (B) et par conséquent des biomineralisations.

Voir tes Figures 1 et 2 montrant!'ana)ysea)amicrosonde(O.R.T.E.C.) des biominéralisations qui révèle des cortèges minéraux varies, par exemple:

Ca, Si, Al, Fe, Na, Cr; Na, al, Si, Ca, Fe; K, magnésium Mg; Si, AI fluor (F), al, Si Ti, Fe; Al, Si, Cl, Ca; K, AI, P; La figure 1 montre un pic de Si, et la figure 2 montre un pic de Ca.

L'invention comprend également la culture de biomasses en présence de cellules végétales ou autres substrats susceptibles d'tre minéralisés ou surmineralises.

Les substances minérales à usage médical et/ou para médical, ainsi réalisées, sont indépendantes des changements de l'environnement naturel extérieur, permettant des dosages médicaux et ou para médicaux precis, permettant chacune ou en association de subvenir à des carences nutritionnelles et/ou pathologiques, et permettant encore des traitements médicaux notamment phytotherapiques.

Ces micro-organismes naturels présents notamment dans le règne végétal sont cultivables de façon abondante dans des fermenteurs du commerce avec des milieux nutritifs appropriés connus de I'homme de fart.

La matière finale peut tre une gélule, un comprime, une crème, un granule, une suspension, un soluté ou un aérosol.