Le LOMA héberge des projets en maturation et des équipes de transfert en s’appuyant sur les compétences du laboratoire.

Cellule de transfert du LOMA

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TeraWave

Lancement du nouveau projet de maturation « TeraWave »

Fort d’une collaboration scientifique via une thèse cifre débutée en janvier 2016 dans le domaine de la métrologie térahertz (THz), le LOMA (CNRS UMR 5798, université de Bordeaux) et la société NeTHIS-New TeraHertz Imaging Systems proposent de développer de nouveaux outils technologiques innovants pour la métrologie et l’imagerie THz appliquée au contrôle non-destructif industriel.

Aujourd’hui, cette collaboration a permis de valider expérimentalement une nouvelle méthode de détection du front d’onde des faisceaux THz, en s’appuyant notamment sur les sources THz intenses développées au LOMA. Ce travail collaboratif entre la recherche académique et industrielle a été récompensé par la SATT (Sociétés d’Accélération du Transfert de Technologies) Aquitaine Science Transfert qui a donné son feu vert au lancement du nouveau projet de maturation « TeraWave » dont l’objectif principal sera la mise sur le marché d’un analyseur de front d’onde THz qui pourra être couplé à la caméra commercialisée par la société NeTHIS.

Contacts : Emmanuel Abraham (LOMA), Jean-Pascal Caumes (NeTHIS)

Element Metrology

Elements Metrology

Logo-Elements-metrologyLe projet de maturation, Elements Metrology, va permettre la création d’une entreprise, au 4e trimestre 2016. Cette société articulera ses activités autour du développement, de l’industrialisation et de la commercialisation d’instruments d’imagerie, dont le principe s’appuie sur la spectroscopie optique résolue en temps. Les marchés et applications très variés de ces instruments permettront à la nouvelle entreprise de proposer ses produits à un large spectre d’utilisateurs. En effet, les produits développés par Elements Metrology pourront aussi bien être utilisés par des biologistes qui essayent de comprendre la mécanique cellulaire, que par des physiciens qui étudient le comportement de la matière à l’échelle du nanomètre.

En 2016, le projet Elements Metrology, a été lauréat du prestigieux concours iLAB du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, primant des projets à fort potentiel d’innovation.

Le LOMA héberge la maturation d’Elements Metrology depuis octobre 2015, grâce au support d’Aquitaine Science Transfert (AST). Le projet est porté par Julien Michelon, Xavier Tridon et Allaoua Abbas, ancien doctorant[1] du laboratoire. Ce dernier travaille actuellement dans l’équipe de Stefan Dilhaire, comme ingénieur maturation, sur la mise au point d’un démonstrateur opérationnel :

« Lors de ma thèse au LOMA et à l’I2M (Institut de Mécanique et d’Ingénierie), j’ai compris que l’échantillonnage optique pouvait être à l’origine de plusieurs innovations dans de nombreux domaines de l’industrie et de la recherche. Malheureusement, la technique est compliquée à mettre en œuvre, ce qui en restreint son utilisation. Elements Metrology proposera des solutions, clef en main, qui permettront aux chercheurs et aux ingénieurs de se focaliser sur la partie valorisable de leurs travaux.  Les échanges que nous avons eus avec les différents acteurs académiques et économiques de la région Nouvelle Aquitaine, nous ont conduits à envisager une maturation au LOMA. Nous collaborons également avec l’équipe de Bertrand Audoin (i2M) afin de pouvoir bénéficier de son expertise en imagerie des propriétés mécaniques des cellules aux échelles submicroniques.

Créer une entreprise qui développe des instruments à forte valeur technologique ajoutée représente de nombreux défis. Le prix iLab 2016, les échanges que nous avons avec les chercheurs du LOMA et de l’i2M, les conseils de notre chargée d’affaire à UNITEC, nous permettent d’aborder ces défis avec plus de sérénité. »

[1] Thèse CIFRE  en cotutelle avec i2M Bordeaux et la société Amplitude Systèmes.

Sensodose

PROGRAMME DE MATURATION : SENSODOSE
Touria Cohen-Bouhacina, Ibtissem Gammoudi, Fabien Moroté

  • Présentation du contexte et des objectifs de ce programme :

Les patients atteints de mucoviscidose (Cystic fibrosis) possèdent une concentration élevée en chlorures. Cette élévation est due à l’absence ou à l’altération de la protéine CFTR (Cystic Fibroris Transmembrane Conductance Factor) entraînant une diminution de la réabsorption de l’ion chlorure par les cellules épithéliales des canaux des glandes sudoripares. Cette protéine qui est un canal ionique dont la fonction normale est de réguler le transport du chlore à travers les membranes cellulaires. Son dysfonctionnement atteint tous les organes et provoque une augmentation de la viscosité du mucus, puis son accumulation dans les voies respiratoires et digestives.

Actuellement, un diagnostic est pratiqué sur tous les nouveau-nés, ainsi que sur les patients suspects en mesurant tout simplement la concentration du Chlore dans la sueur.

Malgré les développements de la biologie moléculaire et la mise en place de dépistages anténataux et néonataux, le test de la sueur reste un examen précieux pour l’aide au diagnostic de la mucoviscidose. Rapide, non invasif, exhaustif et peu onéreux, il permet un dépistage dès le premier mois de vie.

Les méthodes préconisées reposent sur une stimulation des glandes sudoripares par iontophorèse à la pilocarpine, entraînant une production de sueur physiologique. Dans la sueur recueillie, le chlore est ensuite dosé par titrimétrie, électrochimie ou conductivité.

Trois zones de concentrations sont couramment observées mais le manque de sensibilité des méthodes actuelles ne permet pas de réduire la zone d’incertitude :

  • [Cl-]<40mmol/L : test négatif
  • 40< [Cl-] <60mmol/L : test incertain (Incertitude due au matériel)
  • [Cl-]> 60mmol/L : test positif indiquant que le patient est atteint de mucoviscidose

Si le test de la sueur est incertain alors des tests génétiques complexes sont réalisés.

Il est encore possible d’utiliser un procédé utilisant une administration médicamenteuse mais la nouvelle réglementation (en 2016) rend les études cliniques plus compliquées.

L’objectif de ce projet était de proposer des solutions pour résoudre les problèmes suivants:

  • La provocation de la sudation par une pénétration médicamenteuse: stimulation des glandes sudoripares par iontophorèse à la pilocarpine. La nouvelle réglementation rend les études cliniques plus compliquées et plus couteuses.
  • La durée actuelle du test (sudation + traitement de données) est relativement très longue.
  • La nécessité de garder un faible coût.
  • Réalisation du projet : Conception du microbiocapteur 

Comme toutes les méthodes utilisées actuellement présentent la contrainte de l’utilisation de la pilocarpine afin de produire une quantité suffisamment importante de sueur (de l’ordre du ml), nous avons envisagé de résoudre ce problème en réduisant la quantité de sueur suffisante pour le test à quelques µl seulement.

Pour se faire, ce programme de maturation a eu comme objectif principal la conception d’une innovation de rupture qui fait appel à la micro et nanotechnologie associées. Plus concrètement, il s’agissait de concevoir un capteur miniaturisé planaire capable de détecter le chlorure dans la sueur en se fixant sur la peau. L’innovation de rupture dans ce projet repose sur l’utilisation de la sérigraphie pour la fabrication des microcapteurs électrochimiques sur des substrats biocompatibles.

Par ailleurs, il s’agit d’une méthode d’analyse sensible, portative, capable de faire des analyses biomédicales en temps réel, in-vivo et qui se plie à des contraintes majeures telles que le coût faible, la rapidité, etc.

Figure 2 : Prototype de microcapteur impédimétrique

Figure 2 : Prototype de microcapteur impédimétrique

Les critères principaux de notre cahier des charges dans le cadre de ce projet sont :

  • Diminuer le coût de la mesure
  • Ramener le temps de de détection à qcq min
  • Ne pas utiliser des produits médicamenteux pour provoquer la sudation en réduisant le volume de sueur à récolter en le ramenant à quelques dizaine de µl.

Le premier prototype que nous avons réalisé permettait de détecter 50µl environ de sueur. Comme le cahier des charges a évolué pendant la durée de ce projet, trois prototypes ont pu être livrés à l’entreprise partenaire.

Ainsi, et étant donné les caractéristiques requises, le dernier prototype a été complètement redimensionné en « microsim ». Cela nous a obligé à abandonner la première plateforme d’analyse et à remonter complètement une nouvelle (taille du capteur, écran de sérigraphie, substrat d’alumine avec le détrompeur, emplacement des connecteurs, réalisation de la mini-cellule de test correspondante, etc…). Ce prototype « microsim » est capable de détecter la maladie mucoviscidose à partir de 1µl de sueur ce qui fait de ce capteur, le meilleur capteur de la mucoviscidose qui puisse exister sur le marché, s’il venait à être commercialisé. Un 1er Brevet a été déposé (et est en cours d’expertise).

Plusieurs capteurs ont été fournis à l’entreprise pour lui permettre d’effectuer des mesures tests complémentaires. De la même manière, un rapport final (mesures, protocoles et la preuve de biocompatibilité) lui  a été remis ainsi qu’à AST.

Bien que ce projet soit au stade final (tout au moins pour la partie concernant le LOMA), nous nous sommes mis à disposition de l’entreprise partenaire pour continuer à l’accompagner (notamment au niveau des expériences permettant de vérifier la reproductibilité des résultats in vitro ainsi que les tests cliniques).

NanoPhyNov

NanoPhyNov est la cellule de transfert du Laboratoire Ondes et Matière d’Aquitaine. Elle s’appuie sur les compétences du laboratoire en Nano-objet, Physique et inNovation.

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Nanophynov_web2

Elle a pour mission de développer les relations entre le laboratoire et le milieu industriel afin de valoriser le savoir faire et les capacités d’innovation du laboratoire.

 Pour cela, elle dispose de différents outils de haute technicité permettant de faire bénéficier les entreprises  du savoir-faire et des compétences du laboratoire : conseils et expertises, prestations, projets de recherche et formations. NanoPhyNov constitue, pour les entreprises, un accès privilégié à l’ensemble de l’expertise du laboratoire.

Cellule de transfert du LOMA

Domaines / Compétences (ceux du LOMA que la cellule de transfert peut solliciter):

  • Matière condensée, matière molle
  • Physique des matériaux, physique des fluides, nanophysique, biophysique, photonique, …
  • Surfaces & interfaces, physico-chimie, électrochimie, énergie de surface, tension superficielle, tension interfaciale, viscosité, hydrophobicité, mouillabilité, …
  • Magnétisme & Supraconductivité, semi conductivité, transitions de phase, transition de spin
  • Analyse numérique, modélisation, physique statistique
  • Microscopie, spectroscopie, imagerie (optique et/ou mécanique)
  • Matériaux optiques non linéaires, lasers & applications (sources intenses, femtosecondes, …)
  • Fluides, polymères, colloïdes, complexes moléculaires, cristaux liquides, nanostructures, biosystèmes, microcapteurs,

Savoirs-faire et quelques exemples d’études:

  • Analyses morphologiques tridimensionnelles des surfaces (polymères, verres, métaux, poudres, surfactants, systèmes biologiques) : Qualité, qualité, revêtements, cinétique de réticulation, cinétique de croissance, qualité des films,  rugosité, …
  • Cartographie des propriétés mécaniques (élasticité, adhésion, viscoélasticité, …)
  • Caractérisation des propriétés rhéologiques des matériaux,
  • Caractérisation de colloïdes et d’émulsions, liposomes, vésicules, …
  • Détermination des évolutions structurelles à l’équilibre et hors équilibre,
  • Mesures optiques et physique couplées, Imagerie & spectroscopie
  • Etude de la composition structurale et chimique des formes galéniques
  • Extrapolation de la masse moléculaire, taille des micro et nanoparticules, dispersion, …
  • Etude des propriétés physico-chimiques des surfaces, fonctionnalisation des surfaces,  dépôts de couches minces, nettoyage, dégraissage, Adsorption & désorption de molécules, …
  • Etude de corrosion, du vieillissement de films/matériaux

Olikrom

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OLIKROM : La carte optique, premier produit commercialisé à l’international

Le projet, développé par Eric Freysz, chercheur du Laboratoire Ondes et Matière d’Aquitaine (LOMA)1, est détecté en juin 2012. Dès la création de la SATT Aquitaine, un brevet est déposé en août 2012, en copropriété avec l’Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB)2, permettant de protéger le système de visualisation des rayonnements optiques dans le domaine du térahertz.
Le projet est ensuite présenté au premier Comité d’investissement de la SATT en décembre 2012 et reçoit un financement de 190 000 euros pour l’aide à la maturation. Un deuxième brevet est déposé pour protéger la technologie dans le domaine, cette fois, de l’infrarouge.
« L’application potentielle de nos résultats de recherche sur les lasers et les pigments nous ont poussés à répondre à l’appel à projets de la SATT Aquitaine. L’idée était de développer un système pour visualiser la propagation des lasers. Après l’étude du dossier, le projet a été validé par la SATT, ce qui nous a permis de financer sa maturation avec, entre autre, le recrutement d’un ingénieur », explique Eric Freysz, directeur de recherche au CNRS et chercheur inventeur de la technologie, rattaché au LOMA.
« Des prototypes ont pu être présentés en parallèle sur des salons professionnels internationaux. Cela nous a permis d’obtenir les retours des distributeurs et utilisateurs de matériel optique et d’apporter ainsi des améliorations à la technologie, notamment sur le seuil de sensibilité et la tenue au flux laser », rapporte Matthieu Ayfre, chef de projet Science de l’Ingenieur à Aquitaine Science Transfert®.
En septembre 2014, les licences sont signées sur les deux brevets avec la société nouvellement créée Olikrom, pour la fabrication des cartes optiques. Cette start-up régionale, anciennement cellule de transfert, vient de lancer son activité en octobre 2014, grâce à l’apport d’un produit fini à forte valeur ajouté issu de la recherche académique.
« Il existe actuellement un réel besoin pour les systèmes de visualisation de rayonnements IR peu coûteux, faciles à mettre en œuvre et présentant un seuil de sensibilité et de tenue au flux laser satisfaisant, sur une large gamme de longueur d’onde. Ces cartes ayant la capacité de changer de couleur avec le laser, elles facilitent considérablement l’utilisation de sources, tout en limitant les risques d’exposition », précise Benoit Philippeau, ingénieur maturation du projet à Aquitaine Science Transfert®.
Aujourd’hui, les cartes optiques sont commercialisées à l’international, pour Laser Components et pour Newport Corporation, leader mondial dans le domaine des technologies laser.
« Olikrom produit des pigments intelligents, mais pour arriver à un produit fini, c’est un long processus. En fait, ces cartes optiques sont le premier produit d’Olikrom qui arrive sur le marché. C’est une vraie réussite. J’espère pouvoir développer par la suite de nouveaux axes de matériaux intelligents, en collaboration toujours avec la SATT Aquitaine. Un nouveau projet de textile intelligent pourrait nous être transféré, ce qui permettrait d’accélérer la maturation de ce projet et de nourrir l’ambition d’Olikrom de devenir leader mondial dans le domaine des pigments intelligents », conclut Jean-François Létard, Président d’Olikrom, ancien chercheur à l’ICMCB.
1 Unité Mixte de Recherche rattachée à l’Université de Bordeaux et au CNRS
2 Unité Propre de Recherche du CNRS

Liens complémentaires :
Carte Optique
 Aquitaine Science Transfert