Expert en micro-injection de thermoplastiques techniques, Demgy Frasne contribue au projet APOLLO, une plateforme automatisée d’organ-on-chip dédiée à l’évaluation préclinique des biomédicaments. Au cœur de son intervention : développer des biopuces en polymère capables de concilier précision, reproductibilité et industrialisation.

Ce projet a été financé par l’État dans le cadre de France 2030. APOLLO (Automated Platform for Organoids, Liver and Lab On-chip) est un programme de R&D de 48 mois (avril 2025 - avril 2029) consacré au développement de modèles précliniques plus proches du vivant. Son principe consiste à reproduire, à très petite échelle, certaines conditions physiologiques du foie au sein d’un dispositif microfluidique accueillant des cultures cellulaires 3D.

L’objectif est d’améliorer l’évaluation des biothérapies, notamment en matière de pharmacocinétique et de toxicité, tout en contribuant à réduire le recours à l’expérimentation animale.

Le projet est coordonné par Fluigent, spécialiste de l’instrumentation microfluidique, qui développe la plateforme automatisée. Il associe l’unité mixte de recherche BMBI (Biomécanique et Bioingénierie) entre le CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) et l’UTC (Université de technologie de Compiègne), qui développe les modèles hépatiques à partir de cellules primaires humaines et valide la plateforme en conditions biologiques, et le laboratoire de recherche LIMMS (Laboratory for Integrated Micro-Mechatronics Systems), fruit de la collaboration entre l'IIS (Institute of Industrial Science) de l'Université de Tokyo et le CNRS, qui développe les modèles à partir de cellules souches pluripotentes induites (iPSC).

Automatiser les conditions d'expérimentation

La plateforme en développement doit combiner des cultures cellulaires 3D et une unité microfluidique équipée de 12 puces organ-on-chip. Elle vise à contrôler la température, l’oxygénation et la recirculation des milieux, mais aussi à automatiser l’injection de molécules et les prélèvements à différents moments du protocole.

Cette maîtrise des conditions d’essai doit permettre de fiabiliser les mesures et de limiter les interventions humaines pendant certaines étapes. Elle répond à un enjeu de l’industrie biopharmaceutique : disposer de modèles plus prédictifs pour caractériser les biomédicaments en phase préclinique.

Des micro-canaux où chaque micron compte

Dans ce partenariat, Demgy Frasne intervient sur la conception et la fabrication des biopuces et des structures de circulation microfluidiques. Le matériau retenu, le polyméthylpentène ou TPX, est un thermoplastique transparent dont les propriétés répondent aux besoins d’observation optique du projet.

Plusieurs défis techniques accompagnent son industrialisation. Les micro-canaux et les puits doivent être reproduits avec une grande précision. La rugosité des surfaces internes doit également être maîtrisée pour limiter l’adsorption non spécifique des biomolécules, notamment des anticorps, susceptible de fausser les résultats des essais.

Les travaux de Demgy Frasne portent ainsi sur :

• la micro-structuration des empreintes et la maîtrise des états de surface ;
• l’injection du TPX et la reproductibilité des géométries ;
• l’assemblage des biopuces, notamment par soudure laser de deux pièces transparentes.

Préparer le passage du laboratoire à l'industrie

L’enjeu consiste à transformer un concept de laboratoire en un composant industrialisable, compatible avec les exigences de la filière biopharmaceutique. Demgy Frasne mobilise pour cela ses compétences en micro-usinage, micro-injection et microfluidique, ainsi que sa maîtrise des polymères techniques et de haute performance.

APOLLO s’inscrit dans le développement du site vers les dispositifs médicaux et les technologies microfluidiques.

Le projet sera présenté sur le stand Demgy à Compamed, dans le hall 8B, stand G10.

www.demgy.com