Technologies pour le laboratoire intelligent du futur

Je suis au Centre d'Innovation nICLAS, où les membres développent des technologies pour le laboratoire intelligent du futur. Ici : la fabrication automatisée de cellules de la peau dans la Tissue Factory. / Au Centre d'Innovation nICLAS, les membres développent des technologies pour le laboratoire intelligent du futur. Vue ici : fabrication automatisée de cellules de la peau à la Tissue Factory.

Les laboratoires modernes ressemblent aujourd'hui souvent encore à une manufacture classique dans leur structure. Les appareils et processus ne sont pas connectés en réseau et l'échantillon précieux est généralement traité manuellement par les employés. Pendant longtemps, cette organisation a suffi à exploiter la capacité d'innovation des laboratoires. Aujourd'hui, ils génèrent cependant souvent des volumes de données plus importants, auxquels le modèle traditionnel ne peut plus faire face. Au Centre d'Innovation pour l'Automatisation des Laboratoires de Stuttgart, appelé nICLAS, l'institut Fraunhofer IPA développe en collaboration avec des partenaires industriels de nouvelles technologies pour un laboratoire intelligent du futur. Lors du forum nICLAS le 23 mars 2017 à Stuttgart, l'équipe s'est présentée pour la première fois.

Les solutions d'automatisation ne sont actuellement utilisées que dans une fraction des laboratoires dans le monde. Une raison à cela est la réglementation stricte ainsi que des processus multivariés et non standardisés dans le quotidien du laboratoire. »Les échantillons et produits traités en laboratoire doivent respecter des exigences de qualité très strictes. Pour les entreprises, il est donc coûteux et complexe d'établir de nouvelles technologies«, explique Mario Bott, chef de projet nICLAS de l'institut Fraunhofer IPA. De plus, l'environnement de travail manuel des laboratoires a longtemps été considéré comme un avantage, car il permettait de modifier les processus plus rapidement et plus flexiblement que par des appareils et plateformes automatisés.

Les laboratoires deviennent des usines à données

Progressivement, une nouvelle façon de penser s'installe dans les entreprises : »Les laboratoires deviennent de plus en plus des usines à données connectées, situées à des interfaces centrales de l'entreprise : que ce soit en tant que laboratoire de diagnostic, en recherche de nouvelles molécules pour la découverte de médicaments ou en assurance qualité et libération de produits. Ils génèrent des informations extrêmement précieuses pour la gestion de l'entreprise«, informe Bott. Par ailleurs, la croissance de la personnalisation des produits et processus via la diagnostic et la thérapie personnalisées pose de nouveaux défis aux laboratoires. Pour maîtriser cette complexité croissante, il faut développer des solutions modulaires durables pour les systèmes matériels et logiciels. C'est ici que nICLAS intervient.

Le Centre d'Innovation situé sur le campus Fraunhofer à Stuttgart offre aux entreprises et aux institutions de recherche une plateforme pour se connecter et développer conjointement de nouvelles technologies et solutions d'automatisation. Parmi les membres du projet figurent des utilisateurs industriels et des développeurs, ainsi que des partenaires qui font le lien avec la recherche et la formation académique. »Le domaine transversal nécessite une équipe pluridisciplinaire pour réussir dans la compétition internationale. Nous sommes donc heureux d'avoir trouvé des partenaires solides tels que Precise Automation, TECAN, Liconic, Thermo Fisher Scientific, Promega et Festo, qui nous fournissent par exemple les appareils les plus récents et des technologies innovantes pour le développement coopératif«, se réjouit le chef de projet. Ainsi, l'équipe dispose toujours du matériel le plus récent et de l'expertise nécessaire pour poser les bases du laboratoire de demain.

Laboratoires virtuels et recherche connectée

Les premières impulsions et idées grâce au fameux nICLAS-FutureLab existent déjà. Dans le domaine de la logistique interne, par exemple, des applications pour le suivi des matériaux seront développées. »De cette manière, la position des précieux échantillons ou des matériaux de patients est toujours connue. La représentation numérique peut constituer une assistance précieuse pour la planification, la surveillance des processus et la documentation pour le personnel du laboratoire«, explique Bott. Un second axe concerne l'interaction homme-machine dans un environnement réglementé. Avec TeachIt, par exemple, le processus d'apprentissage pour les solutions robotiques doit être considérablement simplifié. De plus, l'équipe de projet étudie comment la réalité augmentée peut être utilisée pour soutenir les processus réglementés. »Dans de nombreux laboratoires, le carnet de laboratoire manuscrit reste une interface centrale d'information et de documentation. Avec la réalité augmentée, les employés pourraient à l'avenir voir s'afficher les informations nécessaires en fonction des besoins et des personnes«, informe Bott. Par ailleurs, les experts s'intéressent à la manière dont la virtualisation des processus de laboratoire peut être réalisée via des plateformes orientées service. Avec Cell-Share, par exemple, la commande de systèmes cellulaires via un Lab-Store est expérimentée. Le résultat parvient au client de manière simple, rapide et économique.

La société Fraunhofer pose les bases de nICLAS avec un financement initial de plus de 600 000 euros. Les entreprises et institutions de recherche intéressées peuvent rejoindre la communauté pour façonner ensemble l'environnement de laboratoire de demain. La cérémonie de lancement le 23 mars 2017 a offert un premier aperçu de nICLAS et a permis aux participants de rencontrer personnellement les partenaires du projet.