« La microfluidique doit sortir des laboratoires pour entrer en production », lance Nicolas Lafitte, responsable du projet européen HoliFAB.

Discipline encore jeune, la microfluidique cherche son modèle pour mettre en place une filière innovante et compétitive. Le projet européen HoliFAB (holistic fabrication), qui se terminera en avril prochain, a réuni dix partenaires d'horizon différents pour concevoir des solutions et réfléchir à leur industrialisation. Nicolas Lafitte ingénieur R&D chez Fluigent, spécialiste de la microfluidique qui coordonne le projet, revient pour Industrie & Technologies sur les avancées obtenues par ce consortium.

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« La microfluidique doit sortir des laboratoires pour entrer en production », lance Nicolas Lafitte, responsable du projet européen HoliFAB.

Ingénieur chez le spécialiste des équipements microfluidiques Fluigent, vous êtes également coordinateur depuis 2017 du programme européen HoliFAB. Quelle est l’ambition derrière ce projet ?

Tout est parti d’un constat : la microfluidique est certes une technologie très prometteuse, mais elle est encore circonscrite à la recherche et aux laboratoires. Or nous savons que le contrôle des fluides à très petites échelles peut apporter de nombreux bénéfices dans des domaines d’applications très variés, en améliorant l'efficacité de certains procédés.

L’idée derrière le projet HoliFAB est donc que la microfluidique doit sortir des laboratoires pour entrer en production, et répondre aux besoins des industriels. Pour cela, nous avons mis en place une plateforme de connaissances et de compétences qui vise à développer des applications microfluidiques, de la recherche jusqu’à la production.

En fil conducteur, il s’agit d’évaluer la capacité de l’Europe à mettre en place une filière dédiée à la microfluidique, dotée d’une chaine d’approvisionnement et de moyens de production. Elle doit pouvoir nous permettre de proposer des solutions non seulement innovantes mais aussi compétitives.

Quel est le profil des partenaires de ce programme ?

C’est un projet par essence transdisciplinaire et il regroupe des organismes, tant académiques qu’industriels, aux profils extrêmement variés. Au total, 10 partenaires européens sont impliqués dans le projet HoliFAB. Aux côtés de Fluigent, qui est pilote du projet, est impliquée une autre société de la microfluidique européenne : l’espagnole Microliquid.

Nous avons également des partenaires dans le domaine de la production, comme le spécialiste de l’impression 3D, Sculpteo, ou encore le fabricant de moule d’injection plastique espagnol MYPA, pour la mise au point des techniques qui permettront de produire les puces.

Nous avons également une société dans le domaine des matériaux, Microresist Technology, qui est spécialisée dans les polymères pour la micro et nano-lithographie. Pour la mise au point des applications, nous travaillons avec la spécialiste irlandais de l’analyse de l’eau TelLab.

Enfin, parmi nos partenaires académiques nous pouvons compter sur l’Institut Pierre-Gilles de Gennes, l’un des haut-lieux de la microfluidique en Europe, ainsi que sur l’université de Dublin, en Irlande. Les laboratoires du CNRS - Curie, dédié au développement de solutions cliniques, et LAAS (laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes), qui met au point des procédés d’impression 3D et de bioimpression -, sont également impliqués.

L’impression 3D semble tenir une place importante dans le projet HoliFAB. La fabrication additive est-elle un élément clé pour faire entrer les applications microfluidiques en production ?

L’impression 3D est une solution qui mérite effectivement d’être explorée pour mettre en place une filière compétitive. La fabrication additive permet de faire l’économie du moule qui est souvent très coûteux à réaliser. Elle pourrait nous permettre de produire plus facilement des puces microfluidiques. Et comme nous ne sommes pas sur de très gros volumes, les cadences de production ne sont pas un problème.

Mais il y a quand même un enjeu pour s’assurer de la qualité de l’impression 3D à l’échelle du micron. Des travaux sont en cours dans ce domaine et les partenaires ont mis en place une ligne dédiée à cette technologie. L’objectif du projet HoliFAB est de pouvoir évaluer ces différents outils de production et de sélectionner les plus compétitifs.

Quelles sont vos principales réalisations jusqu’à présent ?

Le projet européen HoliFAB, qui s’arrêtera au mois d’avril, a produit de nombreux résultats très intéressants. Nous avons pu mettre au point une nouvelle génération d’instruments microfluidiques, moins coûteuse et plus performante. Avec la société TelLab, nous avons réalisé une valise de capteurs qui analyse les nitrates et nitrites présents dans l’eau. Il s’agit d’un véritable laboratoire portatif dont la conception et la phase d’industrialisation a été entièrement portée par les partenaires du projet.

Chez Fluigent, nous avons travaillé à la mise en place d’une ligne pilote pour produire des instruments de contrôle microfluidique. Nous avons aussi mis au point un logiciel permettant de faciliter la conception des réseaux microfluidiques.

Une ligne pilote d'injection plastique, gérée par MYPA a également été mise en place pour la production des puces et des boîtiers.

Enfin, comme nous l’avons mentionné, nous avons fait des progrès sur les techniques d’impression 3D à petite échelle. Nous avons également travaillé sur des techniques dites « d’organ-on-chip », qui permettent de ne pas utiliser des modèles in-vivo et qui aide à la sélection de certaines substances médicamenteuses.

Avec le laboratoire Curie, nous travaillons à mettre au point un outil de diagnostic précoce de certains cancers, à partir d’une goutte de sang. C’est un véritable challenge. Des synergies fortes sont nées dans le cadre d'HoliFAB et ces partenariats perdureront.

Comment se positionne la microfluidique européenne par rapport à la concurrence internationale ?

L’Europe a de solides atouts par rapport aux Etats-Unis ou à l’Asie. Nous avons une recherche solide dans le domaine de la microfluidique, mais encore faut-il faut identifier les bonnes applications pour lesquelles cette technologie apporte des avantages.

Le futur de la microfluidique en Europe repose sur notre capacité de pouvoir tisser des partenariats avec des secteurs très différents les uns des autres, et de mettre en synergie les compétences des acteurs de la recherche et de l’industrie.

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