Même bien équipée, même dotée de savoir-faire, une entreprise ne dispose pas toujours de l’intégralité des matériels et des compétences associées, nécessaires au développement de son activité.
Les plateformes technologiques issues des laboratoires de recherche leur offrent ces moyens pour réaliser une analyse, valider un concept, élaborer un prototype ou tester une machine avant acquisition.
Une foule de possibilités et des ressources parfois insoupçonnées pour gagner en performance dans de nombreuses disciplines.
– Sciences – Les compétences s'organisent
– Chimie – Aller au bout des possibilités
– Physique – Passer à la vitesse supérieure avec un accélérateur de particules
– Simulation numérique – Maîtriser des calculs de grande complexité
– Robotique – L'excellence invisible à l'œil nu
– Microtechniques – Entre histoire et modernité
– Technologie – Déclinaisons de haut niveau
– Arts créatifs – L'idée prend forme
– Énergie et transports – Pilotage de professionnels
– Biothérapies – Répondre aux questions par des techniques sur mesure
– Biologie – Regarder ce qui se joue à l'intérieur d'une cellule
Chimie, biologie, physique… l’idée de rassembler les compétences préside à la création en 2006 du Service analytique facultaire de l’université de Neuchâtel, aujourd’hui rebaptisé Centre d’analyse chimique.
Comme la plupart des plateformes technologiques développées dans les établissements d’enseignement supérieur, il met ses équipements et les savoir-faire qui leur sont associés au service des laboratoires de recherche intra muros ou à l’extérieur, fournit des prestations de service dites de routine pour les entreprises, et apporte des réponses personnalisées aux problèmes particuliers ou aux projets de R&D qui lui sont de plus en plus soumis.
« Le regroupement des forces dans une même structure a permis de se doter de matériels plus pointus, et de forger des solutions avec des visions complémentaires », explique Armelle Vallat, responsable de la plateforme.
Conclusion : une activité en hausse, bâtie sur des résultats éprouvés, une confiance grandissante et une meilleure connaissance mutuelle, source de nouvelles idées et de développements inédits. Nul doute que les liens entre université et entreprise en sortent renforcés.
La plateforme recèle un parc machines impressionnant, dont la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectroscopie de masse sont emblématiques. De l’agriculture à la pharmacie en passant par les biotechnologies, les analyses chimiques constituent une part importante de l’activité. L’un des projets les plus récents concerne la formulation des polymères entourant la partie électronique des cellules photovoltaïques. Sujets à dégradation sous l’effet conjugué des rayons du soleil et des variations de température, leur résistance doit être améliorée sur le long terme sans altération des propriétés du système électronique.
Des équipements du Centre d'analyse chimique – Université de Neuchâtel
Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) 400 MHz (Bruker)
Spectrométrie de masse en Tandem Analyse ciblée (Quantification)
UHPLC-API 4000QTrap (AB Sciex)
Spectrométrie de masse à haute résolution Analyse non ciblée (Métabolomique)
UHPLC-QTOF (Waters)
Eux aussi mutualisés dans une nouvelle organisation très cohérente, les moyens dédiés à la chimie à l’Institut UTINAM sont depuis longtemps au service de l’entreprise. Au programme, le traitement de surface et ses différentes techniques pour accompagner les industriels dans la compréhension de leur process, contrôler les dérives potentielles de production et aider à la mise en place de nouvelles applications.
Aux côtés des microscopes, l’un électronique à balayage (MEB), l’autre à force atomique (AFM) pour visualiser les caractéristiques de surface d’un échantillon, un spectromètre à décharge luminescente, habituellement utilisé pour l’analyse de couches métalliques sur un substrat métallique, a été adapté pour l’analyse des revêtements organiques, par exemple un polymère conducteur déposé sur silicium. « Nous travaillons sur l’apport de nouvelles fonctions à des appareils classiques pour aller au bout de leurs possibilités », explique Virginie Moutarlier, ingénieur CNRS en chimie. Le spectromètre à infrarouge de la plateforme, classiquement dédié à l’analyse des poudres et liquides, est équipé d’un module permettant de plus la caractérisation des surfaces. Un module supplémentaire appelé PM-IRRAS permet la visualisation sur un substrat d’une monocouche de 10 à 20 nm. Une incroyable résolution qu’une dizaine de laboratoires seulement peuvent atteindre en France. « Une telle finesse d’analyse nécessite la mise en place d’un protocole d’acquisition plus élaboré et assure la détection de couches organiques fines comme des lubrifiants ou des pollutions déposés sur des substrats. »
L’analyse des surfaces, c’est aussi le domaine de l’accélérateur de particules de la Haute Ecole Arc qui ne trouve d’équivalent en Suisse qu’à Zürich. Là encore il s’agit d’effectuer des mesures de composition chimique de surfaces pour par exemple contrôler la reproductibilité d’un process industriel. Un diagnostic également utile pour déterminer la structure d’objets du patrimoine sur 1 micron environ de profondeur. Le profil d’un échantillon industriel à architecture complexe, par exemple un verre de montre, est en effet capable de révéler l’existence de couches successives de quelques nanomètres. L’analyse chimique des alliages donne la proportion exacte de chacun des atomes entrant dans leur composition.
L’accélérateur de particules permet en outre de modifier une surface par implantation ionique : la plupart des éléments chimiques sont susceptibles de lui être ainsi ajoutés pour améliorer ses qualités esthétiques, mécaniques, ou encore biologiques. La gravure directe par le faisceau ionique à une échelle submicrométrique assure par ailleurs la structuration de pièces par enlèvement de matière pour les domaines des microtechniques et du biomédical.
L’accélérateur de particules de la Haute Ecole Arc
Entièrement voué à la recherche appliquée et notamment aux projets émanant des entreprises, l’accélérateur de particules est installé au parc technologique Neode à la Chaux de Fonds. Son acquisition par la Haute Ecole Arc s’inscrit dans une logique historiquement favorable au développement des sciences de la physique dans la région de Neuchâtel.
Deux cœurs font vivre un ordinateur personnel. Au Mésocentre de calcul de Franche-Comté, ils sont plus de mille cinq cents à fournir aux machines la puissance nécessaire au calcul de haute performance. Un outil clé pour optimiser les capacités des applications logicielles et s’attaquer à la complexité de la conception, de la modélisation et de la simulation numérique. En dépit des enjeux, se lancer dans le calcul haute performance n’est pas une piste aisément suivie par les PME, même innovantes, pour des raisons techniques aussi bien que financières.
Créé par l’université de Franche-Comté, l’UTBM et l’ENSMM, et soutenu par la Région Franche-Comté qui affirme la volonté d’accompagner les PME dans cette voie d’avenir, le Mésocentre de calcul intéresse les entreprises qui ont besoin de recourir au calcul haute performance de manière ponctuelle, ou qui n’ont pas l’utilité ou les moyens de s’équiper de tels calculateurs en propre. Du simple service à la collaboration sur mesure, les prestations se doublent de formations à la demande, pour un travail sur machines plus autonome.
« Le recours à nos systèmes suppose de s’être déjà familiarisé avec le calcul, prévient Laurent Philippe, directeur du Mésocentre. Il faut également que les applications installées dans les entreprises soient compatibles avec les nôtres pour que le travail puisse être transposé d’une machine à l’autre. » Sous réserve de ces conditions, à considérer en préalable à toute intervention, le calcul haute performance est accessible à toutes les PME engagées dans la conception de produits, ou désireuses d’effectuer des recherches par des moyens plus abordables que l’expérimentation.
La miniaturisation prend de plus en plus de place dans la conception et la réalisation des produits issus du biomédical comme des télécommunications, pour ne citer que ces domaines d’application. Une échelle inaccessible à la main de l’homme, contraint de passer le relais à la machine. À l’Institut FEMTO-ST, la plateforme μROBOTEX est habitée de robots capables de saisir, déplacer et positionner des composants de dimension inférieure à 10 μm. Pour mémoire et comparaison, rappelons que le plus petit point noir que l’être humain peut encore distinguer à l’œil nu sur une feuille blanche atteint 50 μm.
La plateforme μROBOTEX
Désormais opérationnel, cet équipement de tout premier plan au niveau international confirme, au terme de quinze ans de travaux, la place de leader de l’Institut dans le domaine, et offre des possibilités uniques au monde d’automatisation des tâches. Il est doté d’un microscope électronique à balayage (MEB) indispensable à cette échelle, et d’un faisceau d’ions focalisé (FIB) pour la gravure, la découpe et le dépôt des microstructures.
La chambre du MEB accueille un interféromètre laser chargé de mesurer puis corriger les dérives du microscope. « La science de la commande, c’est-à-dire l’automatique, est couplée à la robotique pour assurer une fiabilité optimale des procédés », explique Yassine Haddab, responsable de la plateforme. Une excellence dont ne manqueront pas de profiter les entreprises, peu à peu acquises à la miniaturisation de composants de plus en plus petits dans des systèmes de plus en plus intégrés.
L’acquisition de la plateforme μROBOTEX intervient dans le cadre de l’équipement d’excellence EquipEx ROBOTEX, retenu au titre des Investissements d’Avenir. Un budget de 780 000 €, financé par l’État et la Région Franche-Comté.
Lancée voilà tout juste deux ans, la plateforme partenariale de l’ENSMM a pour objectif d’accompagner les entreprises dans leurs projets innovants. Une mission assurée par des élèves-ingénieurs de niveau Bac + 4 ou 5, avec l’encadrement de personnels R&D experts dans le domaine, et l’appui technique d’ingénieurs et de techniciens spécialement affectés à la plateforme.
Les compétences des élèves-ingénieurs sont mises en adéquation avec les besoins des industriels, dans le cadre de stages de deuxième année ou de projets de fin d’études, et se renforcent des ressources technologiques de l’école. La formule a déjà séduit plus de trente entreprises, dont la moitié dans la région comtoise, pour mener à bien une quarantaine de dossiers couvrant un large spectre d’activités, de la mécanique à l’optique en passant par l’automatique ou le médical.
« Selon sa nature, nous confions le projet à un ou plusieurs stagiaires, sur une période plus ou moins longue, jusqu’à six mois à temps complet, explique Karim Haouchine, responsable de la plateforme partenariale. Le projet est réalisé à l’ENSMM, en entreprise ou d’une façon partagée.
La plateforme met un espace de travail à la disposition de chaque stagiaire, son mot d’ordre est la confidentialité. Les machines et logiciels de l’école sont tous accessibles pour assurer les essais inhérents à une étude de faisabilité ou à la mise au point d’un produit : conception CAO, prototypage par imprimante 3D, scanner 3D, usinage par électroérosion, outils de mécanique, de microtechnique, d’électronique, analyses par éléments finis, études statiques et dynamiques…
La plateforme partenariale de l’ENSMM est un dispositif original pour assurer le transfert des compétences et des connaissances vers le monde économique.
Faire renaître les objets du passé ? À l’ENSMM on s’y emploie par différents moyens… Les ingénieurs, élèves ou confirmés, ont réussi à réinventer un mouvement très ancien à la demande d’un horloger suisse. Une prouesse qui pourrait bien résonner fort dans l’Arc jurassien, puisqu’il ne s’agit pas moins d’une répétition minute, la fameuse complication pour laquelle se démènent tant les horlogers.
« La tendance est à l’industrialisation massive et les procédés de fabrication horlogers initiaux ne sont plus adaptés, racontent d’une même voix Romain Jamault, responsable de la formation Microtechniques et design, et Sébastien Thibaud, enseignant-chercheur en mécanique. Nous proposons aux horlogers d’exploiter des techniques innovantes. » Ici, la microérosion a fait ses preuves et en quelques mois seulement, un prototype fonctionnel sortait de la salle grise de l’ENSMM. Résultat : un mouvement extrêmement compliqué, très recherché, très coûteux aussi, et industrialisable, pour lequel le savoir-faire a été transmis à une entreprise comtoise. Les timbres de cette répétition minute de nouvelle facture devraient marquer longtemps de leur son une expérience technologique devenue une aventure franco-suisse exemplaire.
Dans un autre registre, une pièce ancienne peut être clonée sur les équipements 3D de l’AIP-Priméca. Un scanner restitue la géométrie de l’objet avec une précision au 100e de mm. L’impression 3D lui donne corps sous la forme d’une résine, elle-même à l’origine d’un moule en plâtre d’une finesse telle qu’elle interdit d’y poser les doigts sous peine de voir leur empreinte reproduite sur l’objet finalisé en métal. Celui-ci est obtenu dans une fonderie, qui, avec une température s’élevant à 2 000°C, est capable de liquéfier tous les métaux, y compris le platine. Cette chaîne de fabrication, dont les maillons peuvent être utilisés de manière combinée, comme dans cet exemple, ou de manière indépendante, ne constitue elle-même qu’une partie des équipements de l’AIP-Priméca, également pourvu de compétences techniques en robotique, réseaux industriels, micromanipulation, matériaux, mécanique des fluides et mécatronique (cf. en direct n° 248, mai – juin 2013).
Née d’un projet EquipEx qui a raté de peu la consécration des Investissements d’Avenir, mais labellisée et soutenue par la Région Franche-Comté, développée par les Instituts FEMTO-ST, IRTES et UTINAM, la toute récente plateforme MIFHySTO s’annonce comme une petite révolution dans le monde des microtechniques.
Installée dans les locaux de l’ENSMM, la station de micro-usinage par érosion SARIX en est une star incontestée. Unique en France dans un établissement d’enseignement supérieur et de recherche, cet équipement rassemble différents procédés, tous basés sur le principe de la microérosion, innovante à plus d’un titre : le microperçage garantit des diamètres de quelques mm à 10 μm, l’enfonçage est assuré à la carte grâce aux électrodes façonnées directement sur la machine, et le fraisage, évolution innovante des deux premiers procédés, réalise en 3D des formes complexes et d’une précision atteignant 0,1 μm. Toutes les opérations font preuve d’un état de surface exceptionnel, dont la rugosité ne dépasse pas 0,05 Ra, et d’un très bon rapport de forme. La microérosion n’altère pas la matière et dispense de toutes les opérations de finition. Elle s’attaque aux matériaux les plus durs, comme les alliages en acier trempé ou les céramiques conductrices, une mission impossible pour les autres techniques de micro-usinage.
« D’autres équipements complètent le parc machine, comme un four à frittage micro-ondes pour la densification à très haute température de pièces métalliques élaborées par moulage avec des polymères, et différentes techniques de traitement de surface », explique Gérard Michel, responsable des équipements à l’ENSMM. L’IRTES disposera prochainement d’un système d’élaboration de poudres de matériaux métalliques réactifs (alliages de titane notamment), utilisés dans des procédés comme ceux de fabrication additive.
Utiles à l’horlogerie, la mécanique, la connectique ou le biomédical, les technologies de la plateforme MIFHySTO sont complémentaires à celles de la centrale MIMENTO.
Dotée d’équipements axés sur les nanotechnologies, la microfabrication et l’innovation industrielle, MIMENTO est l’une des six grandes centrales de technologies françaises du réseau Renatech piloté par le CNRS.
Elle met à disposition des équipements en photolithographie, nanotechnologies, dépôts de couches minces, gravure plasma et chimie, aux échelles micro- et nanométriques. La caractérisation, la connectique et le packaging complètent son offre de services. Elle vient d’inaugurer une salle blanche nouvelle formule grâce à une extension de ses locaux à TEMIS-Sciences à Besançon, où ses équipements sont désormais tous regroupés sur 865 m².
« Plus opérationnelle, cette salle blanche est organisée selon une logique technologique répondant encore mieux aux attentes des utilisateurs », raconte Jean-Claude Jeannot, responsable de la centrale MIMENTO. Nouveauté remarquable : la création de quatre box destinés spécifiquement aux entreprises, dont la durée de location est fonction des projets.
Au rayon des dernières acquisitions figure en bonne place un équipement de gravure par faisceau d’ion FIB (Focused Ion Beam) le plus sophistiqué au monde, assurant la gravure de circuits intégrés ou de matériaux semi-conducteurs avec une résolution de quelques nanomètres.
À l’intérieur de la centrale, la ligne industrielle Quartz Tech est opérationnelle depuis un an. Dédiée à la mise au point de composants à ondes acoustiques, elle s’adresse principalement aux sociétés fabless qui trouvent ici l’équipement nécessaire à la fabrication de démonstrateurs préindustriels ou de petites séries dont elles assurent par ailleurs la conception et la commercialisation. La gestion de cette ligne industrielle vient d’être confiée à la start-up Frec’n’sys qui, pour des raisons de compatibilité de process et de reproductibilité sur du matériel ultrasensible, en est l’unique opérateur.
Sur l’échelle TRL, adoptée à l’international pour évaluer le niveau de maturité d’une technologie, la ligne Quartz Tech atteint les niveaux 6 à 7 sur les 9 que compte cet instrument de mesure.
Salle blanche Centrale de technologie MIMENTO
Les FabLabs, ou laboratoires de fabrication dans leur pleine expression française, ont investi de nombreux pays à travers le monde.
Celui de la Haute Ecole Arc est ouvert depuis deux ans à Neuchâtel et met à disposition de tous, designers, artistes, entrepreneurs ou simples bricoleurs, les moyens de donner très rapidement corps à une idée. En quelques heures, une maquette, un prototype, voire une petite série naissent dans une large gamme de matériaux.
Imprimante 3D Ultimaker – FabLab de la Haute Ecole Arc
Les équipements, souvent open source, n’ont pas de secret pour les spécialistes qui peuvent les adapter à leur guise, une particularité des FabLabs : « un développement collaboratif autour de technologies parfois encore en émergence, au service des usagers », comme l’explique Jérôme Mizeret, responsable de la coordination des projets de recherche et développement à la Haute Ecole Arc.
Dans l’esprit open source, le FabLab neuchâtelois est équipé d’une plateforme de développement électronique, Arduino. Cette carte dotée d’un microcontrôleur générique permet de réaliser des prototypes fonctionnels, comme une station météo, un robot, un drone…
Le FabLab dispose d’une imprimante 3D Ultimaker qu’il a personnalisée, d’une précision de l’ordre du 10e de mm, pour des pièces en ABS ou PLA faciles à polir et à peindre. Une autre imprimante 3D basée sur le principe DLP (digital light printing) produit des objets en résine photosensible un peu moins aisés à manipuler, mais atteignant une résolution de 50 μm. Également très précis, les agglomérés réalisés à base de poudres et liants chimiques produits par une machine Z-Corp peuvent être teintés dans la masse et, comme les précédents, se prêtent bien au maquettage.
Si l’accès à tous ces équipements est libre, le FabLab offre la possibilité de bien maîtriser leur fonctionnement grâce à des formations dispensées sous forme de workshops d’une journée.
À l’IRTES, l’Institut de recherche de l’UTBM, ce sont des poudres métalliques que l’on manipule pour obtenir des objets 3D par fabrication additive. Respectant un modèle numérique élaboré par CAO, un faisceau laser opère une fusion localisée d’un lit de poudres métalliques, donnant ainsi naissance à un prototype fonctionnel ou à de petites séries d’objets en métal, aux formes les plus variées possible.
Pièce élaborée par fabrication additive pour l’aérospatial – IRTES
La conception prend aussi des allures virtuelles à l’IRTES… Améliorer l’accessibilité des personnes handicapées à un bâtiment public, modifier l’ergonomie d’un poste de travail ou d’un produit de consommation : de nombreux dispositifs de réalité virtuelle ou augmentée donnent de nouveaux moyens à une étape de conception. Ils vont jusqu’à imaginer la synchronisation d’une chaîne de fabrication dans tout ce qu’elle comporte d’éléments logistiques, cellules robotiques comprises.
« La technologie doit être coconstruite. Les relations entre un produit et son marché, son usage et son environnement ne peuvent être ignorées et sont au cœur des dispositifs mis en œuvre à l’IRTES », souligne Ghislain Montavon, directeur de l’Institut.
En créant FEMTO Engineering, FEMTO-ST a souhaité se doter d’une structure à la fois pour porter à maturation certains projets de recherche, et pour répondre aux sollicitations des industriels. Un dispositif qui, pour en faire toute la force, a été voulu au cœur de l’Institut. FEMTO-ST compte à son actif pas moins de 250 contrats de recherche gérés annuellement, et la création de quinze start-up en dix ans, représentant cent soixante emplois directs. Partant de la meilleure connaissance qui soit du plus grand laboratoire français en sciences de l’ingénieur, celle de la proximité, la cellule de transfert s’oriente dans un premier temps vers les domaines les plus à même de passer la frontière entre recherche et industrie : le temps-fréquence, l’optique, l’énergie et les microtechnologies de salle blanche.
Sur l’échelle internationale TRL (Technology Readiness Level) étalonnée de 1 à 9, les activités de FEMTO Engineering se placent entre les niveaux 4 et 8, témoins d’un avancement suffisant des projets pour prétendre les diriger vers le transfert industriel.
FEMTO Engineering inscrit son activité dans une sphère de compétences en relation avec de grands centres technologiques, dont le Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CESM) est un exemple. Il a également fait preuve d’ouverture pour préparer sa construction. « Des structures équivalentes à ce que nous voulions mettre en place existent en Allemagne, en Norvège, aux USA… Nous les avons étudiées pour bâtir notre propre modèle à partir de ce qu’elles présentent de meilleur », raconte Grégory Haye, responsable de FEMTO Engineering.
Le budget de fonctionnement du centre, comprenant le recrutement de six salariés, dont quatre ingénieurs et chercheurs chacun affectés à l’un des domaines retenus, se répartit par tiers entre contrats industriels, projets collaboratifs et subventions. FEMTO Engineering a l’université de Franche-Comté pour membre fondateur, et reçoit un large soutien financier de la Région Franche-Comté.
L’un de ses credo, la réactivité, se symbolise par la mise en place d’un guichet unique accessible à l’adresse sri@femto-st.fr, par lequel les demandes, quelle que soit leur nature, sont traitées et orientées vers les services, équipements et compétences adéquats, qu’il s’agisse de projets de recherche (FEMTO-ST) ou de projets de développement (FEMTO Engineering).
Valoriser la recherche de façon très proche de l’industrie est inscrit dans l’ADN des universités de technologie. L’IRTES compte PSA, RENAULT et DAIMLER au titre de partenaires dans le domaine automobile, GENERAL ELECTRIC et ALSTOM dans celui de l’énergie, SAFRAN SNECMA, SAFRAN TURBOMÉCA, EADS, DASSAULT AVIATION et THALES dans celui de l’aéronautique, sans oublier les équipementiers et sous-traitants de rangs 1 et 2 en région, dans toute la France, voire à l’international : ces trois secteurs illustrent, parmi les recherches menées historiquement à l’UTBM, cet état d’esprit résolument tourné vers le monde industriel. Et en ces domaines comme dans d’autres, les investigations sont menées sur des prototypes fonctionnels (véhicules par exemple) à l’échelle 1:1 ou des pilotes industriels à une échelle de production comparable à celle de la majorité des entreprises concernées.
Ces moyens expérimentaux complètent les aspects numériques de modélisation, conception, émulation…, une démarche
inhérente à tout projet mené à l’IRTES.
En matière d’énergie électrique par exemple, différents scénarios de fonctionnement de systèmes complexes font l’objet de modélisations et simulations avant que l’un d’eux soit retenu pour être testé sur banc d’essai, dans une approche intégrée.
Le développement de chaînes de traction, de propulsion ou hybrides intéresse les grands comptes automobiles tout comme la mise au point de véhicules autonomes munis de capteurs, de logiciels et de systèmes d’aide à la conduite, et dont les performances sont évaluées sur des circuits adaptés (cf. l’article sur le platooning « Peloton de tête pour les véhicules de l’UTBM »).
REACT’EV, prototype fonctionnel à l’échelle 1:1, fruit d’un partenariat SBARRO – IRTES
Quel est l’âge idéal d’un produit sanguin ? Quel impact une transplantation rénale peut-elle avoir sur le système immunitaire d’un patient ? Quelles sont les réponses immunitaires d’un patient atteint de cancer vis-à-vis de sa tumeur ?… À chacune de ces questions, la plateforme de biomonitoring répond par la mise au point de techniques spécifiques.
La qualité de ses travaux, et par conséquent des résultats probants l’amènent au terme de huit années d’existence à un accroissement sans pareil de son taux d’activité. Elle participe actuellement à trente quatre études cliniques et a reçu 2 000 prélèvements en tout genre l’an passé. Des milliers de tubes de cellules, de sérum, de liquides vitréens (provenant de l’œil) ou articulaires, de greffons de cellules souches sont conservés dans ses congélateurs, atteignant la bagatelle de 14 000 échantillons en stock.
« Créée pour les besoins du Centre d’investigation clinique (CIC) du CHRU de Besançon, gérée par l’Établissement français du sang (EFS) où elle est hébergée, la plateforme de biomonitoring a rapidement trouvé des applications hors des sphères médicale et académique », explique Philippe Saas, son directeur.
Au point que la coordination, le suivi des études, la validation des expérimentations, sans compter l’établissement des devis, occupent un ingénieur à temps complet. Caroline Laheurte – Ait Ali raconte que « certaines analyses sont très spécialisées et nécessitent de nombreux contrôles ». Ainsi l’étude sur les produits sanguins menée dans le cadre du programme international ABLE (Age of Blood Evaluation) représente 6 000 échantillons. La mesure de microparticules s’effectue à différents stades du vieillissement du sang pour être mis en corrélation avec les complications pulmonaires dont souffrent certains patients transfusés en service de réanimation. L’objectif est de déterminer le marqueur d’âge idéal pour un produit sanguin, qui, au-delà des règles de conservation établies, sera le plus adapté à l’état de santé de patients à risque. De telles analyses, effectuées à la limite des possibilités de la cytométrie, concernent des particules de dimension inférieure à 1 μm.
L’investigation de la matière vivante est aussi la spécialité de la plateforme CLIPP. Intégrée à l’Institut FEMTO-ST pour sa partie bisontine, adossée à la plateforme MIMENTO, elle a pour activité la détection à l’échelle nanométrique de molécules, de cellules et de particules dans des milieux très divers. Si les techniques qu’elle exploite s’adaptent à différents types de travaux, son cœur de métier est orienté vers la santé, comme l’exprime le qualificatif associé à son nom, plateforme « protéomique », c’est-à-dire fondée sur l’étude des protéines. La détection et la quantification de molécules-cibles répondent à certains besoins en analyse biologique, de la détection d’un allergène dans le lait de vache à celle de marqueurs d’une pathologie comme le cancer dans le sang ou les tissus humains.
Une puce composée d’un substrat en verre recouvert d’or est chargée de générer le signal de détection. Le dépôt actif n’excède pas 50 nm, une épaisseur contrôlée au nm près pour garantir ses propriétés. Une couche de fonctionnalisation chimique donne des propriétés supplémentaires à l’or. Enfin, le greffage de récepteurs biologiques sur cette surface permettra de piéger les molécules-cibles. Lorsqu’elle revêt ces fonctionnalités, la puce or devient une biopuce de très haute spécificité. Les puces sont fabriquées à la centrale MIMENTO, assurant une totale autonomie d’approvisionnement et la maîtrise des coûts.
La détection proprement dite est assurée par la technologie SPR (Résonance des plasmons de surface), voire par un microscope à force atomique (AFM), qui va plus loin dans l’analyse et opère une discrimination des objets à la surface de la puce selon leur taille et leur morphologie. Très novateur, le couplage des deux équipements promet un large champ d’investigation en nanobiosciences et nanomédecine. Déjà opérationnel, le couplage SPR avec la spectrométrie de masse, un équipement disponible à Dijon, l’autre moitié de cette plateforme interrégionale, apporte d’excellentes solutions analytiques et place la plateforme CLIPP en position de leader international.
« Nos activités en faveur de l’entreprise se renforcent depuis trois ans, raconte Wilfrid Boireau, chercheur CNRS en biophysique et analyse protéomique, et responsable de la plateforme. Une business unit à l’intérieur de la structure universitaire assure l’interface avec les industriels. » Un esprit d’ouverture qui devrait se confirmer dans le courant de l’année avec la création d’une start-up pour développer la prestation de services et le suivi de projets de R&D, et mieux faire bénéficier les entreprises d’un savoir-faire unique.
CLIPP – Dispositif de spotting sur puce – Crédit photo FEMTO-ST
Contacts :
Armelle Vallat – Centre d’analyse chimique – Université de Neuchâtel – Tél. (0041/0) 32 718 24 00
Virginie Moutarlier – Plateforme technique de chimie – Institut UTINAM – Université de Franche-Comté / CNRS – Tél. (0033/0) 3 81 66 20 22
Laurent Philippe – Mésocentre de calcul de Franche-Comté – Tél. (0033/0) 3 81 66 66 54
Institut FEMTO-ST – UFC / ENSMM / UTBM / CNRS
Yassine Haddab – Plateforme μROBOTEX – Tél. (0033/0) 3 81 40 28 08
Jean-Claude Jeannot – Centrale de technologie MIMENTO – Tél. (0033/0) 3 81 85 39 75
Wilfrid Boireau – Plateforme protéomique CLIPP – Tél. (0033/0) 3 81 85 39 59
ENSMM
Gérard Michel – Romain Jamault – Sébastien Thibaud – Atelier pilote microtechniques – Tél. (0033/0) 3 81 40 27 72 / 28 79
Karim Haouchine – Plateforme partenariale – Tél. (0033/0) 3 81 40 27 71
Jérôme Mizeret – FabLab – Haute Ecole Arc – Tél. (0041/0) 32 930 11 15
Ghislain Montavon – Institut IRTES – UTBM – Tél. (0033/0) 3 84 58 31 61
Philippe Saas / Caroline Laheurte-Ait Ali – Plateforme de biomonitoring – EFS Bourgogne – Franche-Comté / CHRU de Besançon / INSERM
Tél. (0033/0) 3 81 61 56 15
Grégory Haye – FEMTO Engineering – Tél. (0033/0) 3 81 85 39 24
