Un laboratoire dans chaque goutte MilliDrop Instruments SAS

MilliDrop Instruments SAS
Un laboratoire dans chaque goutte
Unique, la technologie MilliDrop propose une avancée majeure dans
l’automatisation de la culture et de l’analyse haut débit en microbiologie
DOSSIER DE PRESSE
Contacts presse :
NewCap Media − Annie-Florence Loyer
[email protected] / 01 44 71 00 12 / 06 88 20 35 59
MilliDrop :
Laurent Boitard
[email protected] / + 33 6 64 34 23 94
De la boîte de Petri à la goutte,
un changement de paradigme dans l’analyse des micro-organismes
Moisissures, levures, bactéries, algues, champignons… Ces micro-organismes jouent un
rôle majeur sur le maintien ou la détérioration de la santé, sur la production de certains
aliments ou médicaments. Ils sont de plus en plus utilisés dans l’industrie alimentaire ou
pharmaceutique. Pour mieux les utiliser — ou les détruire —, il est essentiel de comprendre
leur adaptabilité à des environnements donnés.
Les outils d’analyse des micro-organismes n’ont
pas évolué depuis des décennies. Les boîtes
de culture et les réacteurs restent les méthodes
utilisées dans le monde de la pharmacie ou
de l’industrie. Ces techniques demandent du
temps, de la manutention et leur automatisation
requiert des équipements chers et complexes.
La technologie millifluidique permet d’incuber, d’analyser et de
manipuler à haut débit des échantillons d’une centaine de nanolitres à quelques picolitres sans
dégradation des performances et
avec des rendements mille fois
supérieurs.
Les équipes de MilliDrop ont développé une
alternative entièrement nouvelle en changeant
complètement d’échelle et en misant sur les technologies millifluidiques. Ils proposent
en effet de miniaturiser ces cultures cellulaires pour cultiver et analyser en parallèle des
milliers de réacteurs à la fois, au niveau d’une simple goutte. La technologie développée
par la jeune entreprise peut être utilisée pour la culture cellulaire à partir de cellules
uniques ou pour réaliser des réactions chimiques extrêmement homogènes en parallèle.
Le premier instrument en cours de développement en série par MilliDrop permet d’étudier
la diversité phénotypique des micro-organismes, c’est à dire leurs différents caractères
observables, parmi des milliers de populations cultivées en parallèles. Les phénotypes
d’intérêt peuvent être isolés et récupérés de manière automatisée. Un appareil « plug and play »
pour des gains de productivité de facteur 1000
La culture, l’analyse, le criblage sont réalisés automatiquement dans un appareil de la taille
d’une imprimante. La première machine développée par MilliDrop s’interface totalement
avec d’autres outils de laboratoire, notamment des plateformes rotobotisées de criblage.
Totalement « plug and play », elle est d’une grande simplicité d’utilisation. La miniaturisation permet de faire bondir la productivité d’un facteur mille.
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LA TECHNOLOGIE MILLI-FLUIDIQUE DE MILLIDROP
un laboratoire dans une goutte
Miniaturisation
Une goutte d’une centaine de nanolitres à quelques picolitres
remplace une boîte de Petri ou un incubateur pour cultiver
des bactéries, champignons, algues ou levures.
Gain de productivité
d’un facteur 1000
par rapport aux techniques de
mise en culture traditionnelles.
Mise en parallèle
Automatisation
Les opérations d’incubation, d’analyse
et de tri haut-débit sont effectuées
par une machine unique
de la dimension d’une imprimante.
Traitement individuel
Chaque goutte est un réservoir indépendant
qui peut être manipulé individuellement : choix de la
composition initiale, ajout de composés en cours de réaction,
collecte d’une goutte pour analyses complémentaires.
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Infographie : Laura Pigeon
Plusieurs milliers de gouttes permettent d’observer
autant de réactions en parallèle, sans évaporation
ni contamination entre les cultures.
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Des produits destinés à ouvrir le marché de l’analyse
et du diagnostic automatisé aux petites et moyennes structures
La première machine développée par MilliDrop, le MilliDrop Analyzer, est un instrument
RUO, « research use only ». Elle sera sur le marché dès l’année prochaine à destination des
laboratoires de recherche et développement.
Une deuxième série de machines est en préparation. Elle sera consacrée au diagnostic
et devra être directement utilisable par des professionnels de santé, qui ne sont pas
des professionnels de l’analyse en laboratoire. Le MilliDrop DIV en développement sera
un instrument de Diagnostic in Vitro entièrement automatisé. Il permettra en même
temps d’identifier les agents infectieux et les doses d’antibiotiques nécessaires pour les
éradiquer. L’objectif sera ainsi de réduire les échecs thérapeutiques associés au mauvais
choix ou au surdosage des antibiotiques. Des marchés de niche en croissance
L’objectif de la jeune pousse n’est pas de remplacer les instruments d’analyse présents
sur le marché, mais de proposer une offre innovante complémentaire des offres actuelles.
Une offre ciblant de nouveaux marchés. Ces dix dernières années, c’est surtout l’industrie
pharmaceutique qui a eu les moyens de s’équiper de plateformes robotisées, particulièrement coûteuses. L’intention de MilliDrop est d’ouvrir ce marché aux laboratoires de
petite et moyenne taille. L’offre répond
en effet à un besoin croissant d’analyses
La technologie de MilliDrop va
haut débit, à des couts plus faibles et
permettre aux laboratoires de recherche
avec des instruments dédiés, compacts
publics et privés d’accéder à des
et faciles d’utilisation.
automates de criblage haut débit sans
«
équivalents. Elle répond à un besoin
croissant d’analyses de micro-organismes d’une cellule unique à une
colonie avec des instruments compacts,
faciles d’utilisation et d’une grande
fiabilité »
Philippe Tramoy, Directeur de participations du
Fonds d’Amorçage Quadrivium 1
Le premier instrument de MilliDrop,
l’Analyzer, vise un segment particulier du
marché des automates de laboratoire,
celui des automates de criblage de haut
débit. Un marché évalué à 700 millions
de dollars avec une croissance annuelle
de 6% selon Markets&Markets (données
2012).
Selon ces mêmes analystes, le marché des automates pour la recherche pharmaceutique
représente 1,3 milliard de dollars et le marché global de l’automatisation des laboratoires
3,1 milliards.
La deuxième gamme d’instruments développés par MilliDrop, les automates de diagnostic
clinique, s’adresse à un marché de niche évalué à 90 millions de dollars, mais en croissance
de 10% par an, selon Markets&Markets (évaluation 2012). Là encore, l’objectif est d’ouvrir
ce marché aux hôpitaux de petite et moyenne taille.
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Une concurrence inexistante sur le créneau de la millifluidique
Les technologies de criblage concurrentes s’appuient sur l’automatisation des boîtes de
Petri et des microplaques. Mais ces deux techniques demandent des robots coûteux, de
100 000 à 500 000 euros, elles sont donc seulement accessibles aux plus grands laboratoires.
Il n’existe pas actuellement d’entreprise ayant mis sur le marché des instruments
d’analyse reposant sur la technologie millifluidique. Biorad utilise cette technologie pour
la génomique. Une équipe allemande, celle du Pr Köhler, l’utilise mais sans développer
d’instrument. Le japonais Horiba Medical a plutôt signalé son envie de collaborer avec la
jeune entreprise.
L’essentiel de la recherche sur ces changements d’échelle est concentré sur la microfluidique, et les laboratoires sur puce. Mais si ces technologies à l’échelle du micron sont
attrayantes pour les applications de biochimie ou de biologie sur cellule unique, leur
échelle ne permet pas le développement de culture de micro-organisme.
Une start-up issue d’un grand laboratoire de recherche
Le fondateur de MilliDrop a découvert les technologies microfluidiques lors d’un stage
dans l’industrie, chez Raindance Technologies. Il n’a pas cessé de s’y intéresser depuis.
Dans le cadre d’un doctorat, il a montré qu’elles pouvaient être utilisées pour la microbiologie. En revanche, pour pouvoir passer à un système automatisé intégrant la culture de
micro-organismes, Laurent Boitard a montré qu’il fallait revenir à l’échelle millimétrique.
Il a ainsi montré que l’automatisation du process entier de culture et d’analyse pouvait
être réalisé au niveau d’une goutte. Dans
ce cadre, le principe en a été validé pour
zz Le développement de la technologie
des champignons, des microalgues ou
s’est fait sur sept ans.
des bactéries.
zz Cinq brevets ont à ce jour été déposés
par la jeune pousse.
Laurent Boitard a mené ses recherches
zz Deux autres sont en cours de dépôt.
au sein du laboratoire de Colloïdes et
Matériaux Divisés de l’École Supérieure
de Physique et de Chimie Industrielle de la ville de Paris. Il a ensuite développé la technologie au sein de l’incubateur de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes (IPGG). Ce centre de
recherche unique au monde en microfluidique regroupe 15 équipes de recherche soit
quelque 165 chercheurs pouvant se prévaloir de nombreuses collaborations internationales dans le monde universitaire ou entrepreneurial.
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Une entreprise qui a su convaincre le monde de l’entreprenariat
Quelques étapes clés du développement de MilliDrop :
2013 lauréat du programme « en émergence » du concours national de création d’entreprises innovantes. MilliDrop a obtenu à cette occasion 25 000 euros de BPI France pour
financer la faisabilité économique du projet.
2014 le projet est labellisé auprès de Scientipôle initiative, qui accompagne les jeunes
entreprises franciliennes lors de leur démarrage. Il obtient le soutien de la région Île-deFrance pour l’aide à la maturation de projets innovants.
2015 l’entreprise est officiellement créée. Elle est nommée lauréate du concours national
d’aide à la création d’entreprises de technologies innovantes. Elle reçoit le soutien de la
SATT IDF Innov afin de financer le developpement de son prototype.
2016 levée de 1 million d’euros auprès du Fonds d’Amorçage Quadrivium 1 de Seventure
Partners (cf communiqué de presse en annexe).
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L’ÉQUIPE
Laurent Boitard,
président fondateur de MilliDrop Instrument SAS
Né en 1982, Laurent Boitard est diplômé de l’école d’ingénieur ESCPI ParisTech. Il réalise un doctorat à l’Université Denis
Diderot. Laurent Boitard s’intéresse aux technologies millifluidiques alors qu’il est assistant de recherche dans l’entreprise
américaine Raindance Technologies. Il y découvre que ces
technologies peuvent s’appliquer pour la microbiologie. Il
crée ensuite un modèle pour automatiser culture et analyse
de micro-organismes au sein du laboratoire de Colloïdes et
Matériaux Divisés de l’École Supérieure de Physique et de
Chimie Industrielle de la ville de Paris. Il développe la technologie au sein de l’incubateur de l’Institut Pierre-Gilles de
Gennes (IPGG). Après avoir sécurisé la propriété intellectuelle
de ces technologies, il s’attache à la production industrielle de
ses automates.
Denis Cottinet,
directeur scientifique, co-fondateur
Né en 1986, Denis Cottinet est diplômé de l’école d’ingénieur
ESPCI ParisTech. Il a réalisé un doctorat à l’Université Pierre
et Marie Curie. Au laboratoire de Colloïdes et Matériaux
divisés, Denis Cottinet a travaillé durant sa thèse à démontrer
le potentiel de la millifluidique pour l’analyse de la diversité
au sein des populations bactériennes. Il a rejoint l’équipe
dirigeante de MilliDrop en décembre 2015.
Jairo Garnica Rodriguez,
directeur technique, co-fondateur
Jairo Garnica a réalisé un doctorat à l’Université d’Australie du
Sud. Il a été pendant 5 ans responsable du développement
des plateformes de criblages de micro-organismes au sein du
Laboratoire de Colloïdes et Matériaux Divisés. Il est co-inventeur de trois des brevets licenciés par MilliDrop.
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LE CONSEIL SCIENTIFIQUE
Jérôme Bibette, directeur du Laboratoire de Colloïdes et Matériaux Divisés, qu’il a
fondé en 2001 à l’ESPCI. Il est reconnu internationalement pour ses recherches sur les
émulsions, les particules magnétiques et d’autres objets colloïdaux. Membre de l’Institut
Universitaire de France, médaille d’argent au CNRS, il est l’auteur de plus de 150
articles à comité de lecture international et de 45 brevets. Il est le co-fondateur de cinq
sociétés : Ademtech (2000) synthétise des particules magnétiques pour les applications
en biotechnologie (diagnostic, génétique et immunologie) ; Raindance Technologies
(2004) est le leader mondial de la microfluidique digitale ; Capsum (2008) propose des
nouveaux matériaux et vecteurs d’actifs pour le marché de la cosmétique — lauréate du
prix de l’innovation 2012 ; HiFiBiO (2013) est une start-up qui utilise ses plateformes
microfluidiques pour la découverte d’anticorps thérapeutiques ; Biomillenia (2014) est
une start-up qui utilise ses plateformes microfluidiques pour la découverte d’enzymes
industrielles.
Philippe Nérin, expert indépendant en instrumentation médicale et en management
de l’innovation industrielle. Il a été 10 ans le directeur du département de Recherche
et Développement de Horiba Medical, filiale du groupe japonais Horiba. Il a dirigé
plusieurs équipes de recherche et développement au sein de PME et de grands
groupes où il a notamment supervisé des études cliniques en collaboration avec des
équipes cliniques des hôpitaux de Bordeaux et de Montpellier. Membre dirigeant
et actionnaire de Fogale Nanotech, il a dirigé 8 ans le département recherche et
innovation optique et photonique. Il est l’auteur de plus de 15 articles à comité de
lecture international et auteur de plus de 15 brevets. Au cours de sa carrière industrielle, il a participé au développement et la commercialisation de plus de 10 produits «
high-tech ». En 2012 il a reçu le prix Japonais international « Shinkinchi Horiba Award »
décerné aux collaborateurs ayant apporté les innovations les plus marquantes au sein
du groupe japonais. Il a également participé au dépôt d’un brevet aujourd’hui valorisé
par MilliDrop Instruments.
Paul Rainey, directeur de recherche, professeur à l’Université de Massey (Nouvelle-Zélande), Membre du Max Plank Institute, titulaire de la chaire Blaise Pascal de l’ENS Ulm, il
apporte plus de trente années d’expérience en microbiologie.
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Annexe : Communiqué de Presse
MilliDrop lève 1 million d’euros auprès du
Fonds d’Amorçage Quadrivium 1 de Seventure Partners
La société va développer Milllidrop Analyzer, le premier automate basé sur la technologie millifluidique, pour la culture et l’analyse des micro-organismes.
Paris, le 11 février 2016 − MilliDrop, société qui conçoit et développe des automates
de cultures cellulaires basés sur la technologie millifluidique pour la recherche et le
diagnostic bactériologique, annonce aujourd’hui avoir levé 1 million d’euros auprès
Quadrivium 1, le fond d’amorçage de Seventure Partners.
Grâce à ce financement, l’entreprise va engager la production des préséries de son
premier automate, le « Milllidrop Analyzer ». Celui-ci permet, grâce à la technologie
millifluidique, la culture et l’analyse de micro-organismes - comme les bactéries, champignons, algues ou levures. Particulièrement prometteuse, la technologie millifluidique
repose sur la miniaturisation de ces cultures cellulaires. Elle permet d’incuber, d’analyser
et de manipuler à haut débit des échantillons d’une centaine de nanolitres à quelques
picolitres, sans dégradation des performances.
Le MilliDrop DIV en développement sera un instrument de Diagnostic in Vitro qui
permettra d’identifier les agents infectieux et les doses d’antibiotiques nécessaires pour
les éradiquer, et de réduire les échecs thérapeutiques associés au mauvais choix ou au
surdosage des antibiotiques. Pour Laurent Boitard, Président fondateur de MilliDrop, « Le milieu de culture de l’échantillon n’est plus une boîte de Pétri ou un incubateur, mais une goutte, c’est une rupture technologique majeure, En effet, le système suit plusieurs milliers de réactions en parallèle dans
des gouttes millimétriques, sans évaporation ni contamination entre les cultures. Diminuer
ainsi la taille des échantillons permet d’augmenter la productivité d’un facteur mille. Par
exemple, pour détruire ou utiliser les bactéries omniprésentes dans notre environnement grâce à leur grande capacité d’adaptation, il est essentiel de bien comprendre leur
adaptabilité. Le MilliDrop Analyzer permet d’étudier leur diversité phénotypique, c’est à
dire leurs différents caractères observables, parmi des milliers de populations cultivées en
parallèles. Les phénotypes d’intérêt peuvent être isolés et récupérés de manière automatisée ». Pour Philippe Tramoy Directeur de participations du Fonds d’Amorçage Quadrivium 1,
« La technologie de MilliDrop va permettre aux laboratoires de recherche publics et privés
d’accéder à des automates, sans équivalents, de criblage haut débit. Elle répond à un
besoin croissant d’analyses de microorganismes d’une cellule unique à une colonie avec
des instruments compacts, faciles d’utilisation et d’une grande fiabilité ».
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Au sujet de MilliDrop : www.millidrop.com
Créée en 2015, MilliDrop est une spin-off de l’ESPCI Paris Tech, intégrée à l’incubateur
de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes, centre de recherche unique au monde en microfluidique. La société développe et commercialise des automates de diagnostic in vitro qui
permettent d’incuber, d’analyser et de manipuler des échantillons d’une centaine de
nanolitres à quelques picolitres. La technologie propriétaire est protégée par cinq brevets.
À propos de Seventure Partners
Partenaire actif des sociétés innovantes à fort potentiel de croissance, Seventure Partners
investit depuis 1997 dans deux principaux domaines d’activité : les Technologies digitales
en France et en Allemagne, et les Sciences de la vie dans toute l’Europe. Gérant plus de
600 M€ au 31 décembre 2015, Seventure Partners s’impose comme l’un des principaux
acteurs européens du capital innovation. Seventure accompagne le développement
de sociétés depuis le premier tour et même l’amorçage, jusqu’à des tours de financement de capital développement technologique avec des tickets de 500K€ à 10 M€ par
tour de financement, et jusqu’à 20 M€ par société. Seventure Partners est une filiale de
Natixis Global Asset Management. Natixis est la banque de financement, de gestion et de
services financiers du groupe BPCE.
Pour en savoir plus www.seventure.fr
À propos du Fonds d’Amorçage Quadrivium 1
Le Fonds d’Amorçage Quadrivium 1 est l’un des fonds de capital-innovation gérés par
Seventure Partners. Ce fonds finance les sociétés françaises en phase d’amorçage (FNA
– Programme d’Investissement d’Avenir) dans les domaines des Sciences du vivant & des
Technologies digitales, qui sont issues ou liées au pôle académique fédéré autour de
l’UPMC, l’Université Paris II, l’Université Paris IV, le Museum National d’Histoire Naturelle,
l’IRCAM, l’ENSCI, l’Université Technologique de Compiègne, le CNRS, l’Institut Curie, la
Fondation Pierre Gilles de Gennes, la Fondation Voir et Entendre ou Paris Sciences et
Lettres (PSL).
Contacts :
Milidrop :
Laurent Boitard [email protected] / + 33 6 64 34 23 94
Media –NewCap :
Annie-Florence Loyer – [email protected] / + 33 1 44 71 02 12 / +33 6 88 20 35 59
Daphné Boccara – [email protected] / +33 1 44 71 94 93
Fonds d’Amorçage Quadrivium 1 Seventures :
Philippe Tramoy − [email protected] / + 33 1 58 19 83 26
Contacts presse :
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