Lorsqu’il s’agit de réaliser des criblages biologiques en continu, sur des centaines de microplaques de 384 puits, la synchronisation des workflows, la traçabilité et la flexibilité d’utilisation d’une plateforme deviennent des enjeux cruciaux. Avoir une plateforme robotique répondant à des critères technologiques spécifiques, couplé à la restriction d’espace pour l’implémentation, ce sont les défis auxquels notre client était confronté dans le cadre de ses recherches de nouvelles solutions phytosanitaires.
La situation de départ et les défis du projet
Avant ce projet, des protocoles haut débit au format 96 puits existaient déjà sur une plateforme ne permettant pas la flexibilité souhaitée. L’implémentation d’une nouvelle technologie d’évaluation couplée aux nouveaux besoins techniques ont nécessité le besoin d’une nouvelle plateforme automatisée. Dans un contexte réglementaire imposant d'adopter de nouvelles approches, tout en maintenant une qualité exemplaire, c'est à ce moment que CyRISBio a été sollicité, pour optimiser ce processus de test.
Le workflow envisagé était complexe. Une des demandes clé du client consistait à tester différentes doses sur plusieurs pathogènes à partir de librairies de molécules stockées en plaques mères au format 384 puits. Ainsi, chaque plaque mère génère des dizaines de plaques d'essai à évaluer. L’ambition était de dimensionner la plateforme pour traiter jusqu’à 150 plaques par run tout en maintenant la possibilité d’utiliser les différents composants de la plateforme en modules indépendants.
À cette échelle, plusieurs paramètres devenaient critiques :
- Le volume de molécules : tester des librairies entières impliquait un débit élevé
- La traçabilité : chaque plaque (mère, fille, essai) devait être identifiée par code-barres, et chaque dépôt enregistré précisément - quelle dilution, dans quelle plaque, pour quel pathogène
- Une possibilité d’incubation automatique et traçée
- Le volume de données : l’implémentation de l’évaluation par microscopie produisait des centaines d'images par puits nécessitant une traçabilité de chaque étape de test
- L’interface du software qui devait être facile d’utilisation et flexible.
- La gestion des fichiers de traçabilité permettant une bonne communication avec l’équipe de gestion des données
Notre approche sur mesure pour co-construire une plateforme performante
1. Un cadre initial solide conçu pour évoluer
Notre approche a été multiple : sécuriser les fondamentaux (débit, stérilité, traçabilité, flexibilité d’utilisation des modules) tout en conservant la possibilité d’évolution pour affiner la conception au fil des découvertes ; le tout devant s’implémenter dans un espace restreint. Sur un projet aussi ambitieux, chaque question en amenait une autre, et le livrable final allait bien au-delà du document initial.
2. Conception et orchestration du workflow
L'objectif était d'assurer un flux sans rupture : dilutions, distribution des pathogènes, gestion des couvercles, fixation, puis lecture en microscopie le tout sous atmosphère contrôlée et stérile afin de protéger l’utilisateur et l’expérimentation.
Pour éliminer les dérives de timing et maximiser les débits, nous avons travaillé sur plusieurs leviers. D'abord, un système de pipetage de type disque, capable de stocker près de 150 plaques avec couvercles dans un espace réduit qui permet de les manipuler directement sur le poste de pipetage - sans allers-retours vers un hôtel distant. Ensuite, un hôtel de stockage, développé à façon, organisé par cassettes de 30 microplaques, correspondant au besoin en plaques pour le test. Enfin, le logiciel, véritable chef d’orchestre de la plateforme : il planifie les séquences, anticipe les congestions et garantit la reproductibilité et la traçabilité dans le temps.
Nous avons assuré une traçabilité complète (liens entre plaques mères, filles et essais, journaux d'événements) pour que chaque plaque soit directement exploitable par les outils de traitement de données. L'ensemble a été intégré sous une hotte de classe 2 (deux hottes fusionnées sur mesure), avec des accès aux quatre angles pour intervenir rapidement en cas d'incident.
3. Planning et mise en service
Dès la réception de la commande, la phase de planification s'est déroulée sur deux mois. La plateforme a ensuite été assemblée et testée durant cinq mois chez notre partenaire Analytik Jena, en Allemagne, avec des échanges constants avec l'équipe cliente pour la personnalisation logicielle.
Une Factory Acceptance Test (FAT) a été réalisée à distance en pleine période COVID, ce qui a déclenché le démontage, puis la livraison de la plateforme. Deux mois plus tard, la validation finale, le Site Acceptance Test (SAT), était terminé. Quelques mois plus tard, le client a testé des molécules déjà connues pour valider le système et la plateforme était opérationnelle.
Résultat : une plateforme qui tourne en routine
Depuis sa mise en service, la plateforme d'automatisation de criblage haut débit tourne en production réelle de manière fiable et reproductible. Elle est devenue un outil stratégique pour l'identification de nouvelles molécules actives. Tout se déroule de manière fluide et contrôlée, cycle après cycle.
Ce résultat est le fruit d'une approche technique et méthodologique. La qualité du dialogue en continu a fait toute la différence. Des points d’étape réguliers entre partenaires ont permis d'identifier les points d’amélioration afin d'y apporter des solutions qui n'étaient pas dans la demande initiale.
Les bénéfices clés obtenus
60 000 puits testés par run, lancés quasi quotidiennement
< 14 mois : une plateforme opérationnelle de la commande à la mise en production en période COVID
✓ Une reproductibilité maîtrisée grâce à des composants robustes et fiables.
✓ Une traçabilité complète de chaque dépôt, de la plaque mère jusqu'au résultat d'analyse.
Votre workflow est-il prêt à passer à l’échelle ?
Vous traitez aujourd’hui 20, 30, peut-être 50 plaques par jour de façon semi-manuelle ; et vous sentez que la reproductibilité n’est pas satisfaisante, ou que votre équipe passe trop de temps à gérer les données plutôt qu’à les analyser ? C’est le moment d’initier une conversation avec CyRISBio.
N’attendez pas d’avoir toutes les réponses : parlons-en →
