DOSSIER DE PRESSE ----- 30 OCTOBRE 2015 -----

ION TRACK TECHNOLOGY

Dossier de presse réalisé avec le soutien d’InnovaTech ASBL Des p’tits trous, des p’tits trous, ... des trous de première classe

Les membranes poreuses d’it4ip (Louvain-la-Neuve) à l’origine d’incroyables découvertes scientifiques : par exemple un outil de détection précoce de cancers. Cela n’a l’air de rien mais faire des trous convenables, c’est tout un art. Depuis le poinçonneur des lilas jusqu’aux employés des compagnies de distribution d’eau, de gaz, d’électricité, du téléphone, tous ceux qui ont pratiqué l’exercice à un moment de leur vie – sur la plage, dans le jardin, dans un mur de votre salon – savent à quel point, c’est plus simple à dire qu’à faire.

Imaginez maintenant qu’on vous demande de faire des trous, des p’tits trous, des trous de plus en plus petits : des micro-trous ou encore des « nanotrous ». Et beaucoup, jusqu’à 1 milliard par cm2, et tous de la même taille ! Tout de suite, le défi prend une autre allure; et surtout les applications, notamment dans le monde biomédical avec des perspectives intéressantes dans le diagnostic très précoce et le suivi de cer- tains cancers.

D’ailleurs, l’équipe wallonne qui, à Louvain-la-Neuve, développe ce produit (en production standard ou à façon) ne cesse de répondre à de nouvelles demandes. En 2007, la SA it4ip produisait 3600 m2 de membranes polymères microperforées. L’an passé, l’équipe menée par Etienne Ferain, Roger Legras, Alain Groignet, Laurent Jonckheere et Yves-Jacques Schneider en a produit presque 10 fois plus ! Et la produc- tion, comme le chiffre d’affaires, de cette entreprise d’une vingtaine de personnes ne devrait cesser de grimper dans les années à venir : un chiffre d’affaires réalisé à 99% à l’export, en Europe, en Asie et en Amé- rique du Nord. La preuve qu’on peut être une spin-off et réaliser des bénéfices dès ses premières années d’activités.

Son savoir-faire, l’équipe d’it4ip l’a acquis peu à peu, durant une trentaine d’années, au fil des recherches et au gré des demandes des industriels. Elle est l’une des rares entreprises au monde à être capable de réaliser, par la technologie dite de track-etching, des membranes polymères poreuses caractérisées notamment par une surface plane, une taille de trous très précise et un nombre de trous constant. Tout au long de ses activités, elle a pu également bénéficier du soutien du Service Public de Wallonie (DGO6) et du centre de recherche du cyclotron de l’UCL.

Une success story ponctuée de quelques prix prestigieux

« Prix de l’Innovation Bio-Nanotechnologique » dans le cadre de l’exposi- tion NANOTECH2008 à Tokyo (en compétition avec près de 600 sociétés, dont le Japonais Toshiba, l'Allemand Bayer et l'Américain FEI it4ip était présente à l'exposition au sein du pavillon de l'Awex)

« Prix de l’Innovation Technologique » en Région wallonne dans la catégorie « spin off » en 2009, et, l’année suivante,

« Prix Wallonie à l’Exportation » délivré par l’Agence Wallonne à l’exporta- tion (AWEX).

2 Historique du développement d’it4ip

1949 En 1949, le professeur Marc de Hemptinne conçoit le premier cyclotron de l’UCL, à Heverlee. Il fait construire En 1971, le professeur Pierre 1971 par les ACEC un cyclotron de 13 MeV qui est Macq, alors doyen de la faculté installé au Centre de Physique nucléaire à He- des sciences et futur recteur de l’UCL, crée un verlee. De 1952 à 1959, le cyclotron est utilisé second cyclotron, beaucoup plus gros que le pour la production d’isotopes radioactifs et premier. « On ne le saura qu’en 1983 mais ce se- pour celle de neutrons rapides. Ensuite, il sert cond cyclotron sera, lui, particulièrement adapté à l’étude des réactions nucléaires et à la spec- aux travaux d’it4ip » explique Roger Legras. troscopie de particules à courte durée de vie.

1968 En 1968, l’UCL fonde le laboratoire des hauts polymères, alors dirigé alors par le pro- fesseur Jean Mercier, au sein duquel Roger Legras fera sa thèse de doctorat en phy- sique. Trente ans plus tard, en 1996, l’UCL transfère à Seneffe le savoir-faire en matière de recherche plus appliquée de trois de ses laboratoires, riches d’une longue tradition d’innovation et de colla- borations industrielles dans le domaine de la chimie. Le Centre de ressources technologiques en chimie (Certech) était né. L’un de ces laboratoires n’est autre que celui dirigé alors par le professeur Roger Legras.

Naissance du « projet membrane » Tous les outils nécessaires sont désormais réunis. Mais il faudra attendre 1983 pour que le projet « mem- brane » prenne corps. Il est le résultat de l’idée de Pierre Macq de faire collaborer Roger Legras et Yves Jongen. Ce dernier n’est autre que le fondateur, en 1986, d’Ion Beam Applications (IBA), une spin-off de l’UCL qui rend la protonthérapie accessible à un plus grand nombre de patients grâce à un nouveau type de cyclotron plus petit. IBA est aujourd’hui leader mondial dans sa spécialité : la conception, la fabrication et la commercialisation d'équipements de diagnostic et de traitement du cancer par protonthérapie.

« À l’époque, se souvient Roger Legras, Yves Jongen revenait de Berkeley avec une source d’ions lourds parfaitement adaptée au « gros cyclotron ». Pour ma part, je revenais de l’Université Mcgill à Montréal après un postdoctorat sur des membranes pour piles à combustibles (déjà…) ».

C’est là que le recteur Macq va proposer qu’Yves Jongen et Roger Legras travaillent à créer des membranes à l’aide d’ions lourds et du cyclotron.

Un premier prototype Après la prise d’un premier brevet par l’UCL, en 1985, la Région wallonne accepte de financer la mise au point de prototypes destinés à fabriquer des membranes polymères. « L’équipe du centre de recherche du cyclotron a beaucoup travaillé, explique Roger Legras, pour parvenir à maîtriser le faisceau d’ions lourds énergétiques. Il a également fallu modifier une sortie du faisceau afin de dérouler correctement et sous vide les films polymères. Grâce à leur haute énergie, les ions lourds traversent toute l’épaisseur du film polymère en bri- sant les chaînes macromoléculaires et en y créant une trace fragile de moindre résistance chimique. En même temps, des réactifs chimiques furent développés et des réacteurs installés au laboratoire des hauts polymères : ils servent à transformer la trace laissée par le bombardement d’ions en un trou de taille contrôlée. Un vrai tra- vail d’orfèvre où tous les paramètres doivent être très strictement respectés. »

3 Cultures cellulaires Nous sommes en 1987 : les premières membranes poreuses sont disponibles. Toujours à l’initiative du professeur Pierre Macq, le professeur André Trouet et le Dr Yves-Jacques Schneider, alors chercheurs à l’ICP (aujourd’hui Institut Christian de Duve) rencontrent Roger Legras et se montrent immédiatement inté- ressés. L’année suivante, Yves-Jacques Schneider rejoint Louvain-la-Neuve où, professeur à l’Institut des Sciences de la Vie, ses recherches sont basées sur l’utilisation de cellules en culture dans des modèles in vitro très sophistiqués : des systèmes de culture de cellules considérablement optimisés grâce aux mem- branes mises au point par l’équipe de Roger Legras.

« Entretemps, poursuit le Dr. Etienne Ferain, aujourd’hui CEO - Administrateur Délégué d’it4ip, j’ai présenté ma thèse en 1991 sur le thème : « Fundamentals of track-etching »». Voilà les fondamentaux de la technologie couchés sur papier.

Applications : de la recherche à l’industrie « Cette technologie, reconnaît Roger Legras, on l’avait créée sans savoir trop ce qu’on allait en faire : on s’était dit : « ce sont des filtres, on trouvera bien toujours quelque chose à filtrer». Et pour cela, faisons aussi confiance aux entreprises. Comme disait Pierre Macq, « les chercheurs cherchent, les industriels industrient …»

Première application donc : les cellules en culture du professeur Yves-Jacques Schneider. Une autre appli- cation pour les membranes d’IT4IP : la synthèse de « nanomatériaux » unidimentionnel.

De 1995 à 2010, le Professeur Legras et le Dr Etienne Ferain ont ainsi piloté plusieurs projets européens liés à l’utilisation et à la caractérisation de ces nanomatériaux. « En 15 ans, ces projets ont mené à la publication de deux cents articles scientifiques et au dépôt de plusieurs brevets. Nous avons même été les co-auteurs de deux articles rédigés par Albert Fert, futur prix Nobel de Physique (2007), créateur de la spintronique. »

L'électronique classique repose sur une propriété essentielle d'une particule élémentaire (électron), sa charge électrique. La spintronique permet d'ex- ploiter une propriété supplémentaire de l'électron, la propriété quantique de spin. Elle offre des possibilités d'applications nouvelles, en particulier la réali- sation de capteurs de très grande sensibilité qui ont révolutionné le stockage magnétique de l'information. Avec, en 1997, l’application économiquement la plus importante : la lecture des disques durs. La spintronique a permis d’accroître la sensibilité de cette lecture, une croissance qui a conduit, entre 1997 et aujourd’hui, à une augmentation de la densité d’infor- mations stockées dans un disque dur par un facteur voisin de 200.

« Pour réaliser ses expériences – mettre en évidence certains phénomènes spintroniques – l’équipe d’Albert Fert a utilisé nos polymères comme moules pour la construction de nanomatériaux, explique Roger Legras. On lui en a réalisé plusieurs, en fonction des expériences à réaliser : des moules de 10 à 20 microns de diamètre ou en terme macroscopiques, l’équivalent d’un tunnel d’un mètre de diamètre et d’un kilomètre de long, bien droit, bien rectiligne et avec des parois parfaitement lisses. Des exigences que nous sommes seuls à pouvoir réaliser dans le monde ».

Une source inépuisable d’applications potentielles Des travaux qui ont permis à l’équipe d’avancer considérablement dans le développement d’applications, notamment dans tout ce qui touche au remplissage des pores. Des recherches qui se poursuivent : des professeurs de l’UCL viennent remplir ces pores nanométriques d’oxydes, de polymères, de silicium. « On crée des fils, des tubes. Pour poursuivre leurs recherches, de nombreux scientifiques viennent chercher chez nous des membranes créées à façon pour leurs travaux. On a même créé des tubes poreux sur toutes leurs surfaces.

4 Dans les laboratoires d’universités, des post-doctorants, des mémorants, des thésards travaillent avec nos membranes réalisées à façon. Ce qui pour nous est une source inépuisable d’applications potentielles et de dé- veloppement futurs. Notre métier, c’est de permettre à l’industrie de procéder à des filtrations de toutes natures, infiniment précises. Et outre les secteurs de la santé ou de l’électronique, la technologie développée par l’entre- prise trouve également des applications dans l’industrie automobile ou celle de l’énergie et de l’environnement.»

Une naissance industrielle En 1989, à la fin du projet « membrane » de la Région wallonne, «on a créé Cyclopore SA. IBA est entré dans le capital et a apporté la technologie. Rapidement les activités de cette première entreprise ont été reprises par le groupe Whatman » précise Roger Legras.

Whatman SA est une très ancienne entreprise anglaise qui s’est spé- cialisée dans la production de papier, mais aussi comme filtre ou pour la chromatographie. Les responsables de la recherche chez Whatman ont saisi l’occasion d’élargir le portefeuille de l’entreprise. L’équipe d’it4ip y a donc travaillé et poursuivi ses recherches. « On a continué à développer la technologie pour qu’elle devienne suffisante pour des pro- duits standards ». C’est dans cette entreprise que les fondateurs d’it4ip vont rencontrer Laurent Jonckheere, futur Product Manager chez it4ip, ingénieur industriel ISIC Mons, qui faisait son mémoire chez Whatman SA et qui y fut engagé.

En 2003, Whatman Belgium disparaît : à la suite d’une restructuration interne, l’entreprise délocalise et regroupe toutes ses activités aux États-Unis. Pourtant, de nombreux clients souhaitaient la poursuite de la production de membranes poreuses. « On a donc choisi, en 2006, de créer une nouvelle société. Sa mission : développer un nouvel outil de production de membranes poreuses. »

Création d’it4ip Pourquoi 2006 ? « Le brevet, déposé par l’UCL en 1986, tombait dans le domaine public et la licence octroyée à Whatman arrivait à son terme. Nous étions libres. Le 18 janvier 2006, nous avons donc créé la SA IT4IP ». Les fondateurs sont Henri Hanot, Roger Legras, Etienne Ferain et Laurent Jonckheere. Outre Etienne Ferain, Laurent Jonckheere, Roger Legras et sa famille, on retrouve dans le capital de cette jeune entreprise, Alain Groignet, le directeur financier présent depuis le début de l’aventure, ainsi qu’Yves-Jacques Schneider.

Car la recette du succès, notamment commercial, de cette entreprise ne tient pas seulement à la qualité des résul- tats de sa recherche. La recette, c’est aussi le profil parfai- tement complémentaire de l’équipe. Exemple avec Alain Groignet, un financier qui a fait toute sa carrière au service ou au sein de PME. On le retrouve en effet dès 1988 au sein du département des crédits aux PME, Risk Manager, Cor- porate Manager pour moyennes et grandes entreprises, durant dix ans, il scrute les comptes des entreprises et les soutient dans leurs développements. De 1998 à 2001, il passe de l’autre côté du miroir en devenant le responsable administratif et financier d’une PME qui réalise 8 millions d’euros de chiffre d’affaires. Après un bref pas- sage au Grand-Duché, il rejoint, de mars 2004 à juin 2009, le Fonds de participation, institution publique de crédit (Sowalfin en 2014 pour la Wallonie) active notamment dans le soutien de l’activité des petites entreprises. Il a également exercé la fonction de directeur financier au sein du réseau Be Angels et a créé le fonds d’investissement Transfund.

5 First spin-off Pour relancer le business des membranes, la jeune entreprise va notamment obtenir de la Région wal- lonne un mandat first spin-off qui vise à soutenir la création d'entreprises spin-off et la formation à l'esprit d'entreprise des chercheurs via le développement et la validation de produits, procédés ou services nou- veaux destinés à être valorisés industriellement à court terme.

La jeune entreprise s’était d’abord installée dans les locaux de l’incubateur Activalis, à Seneffe, où elle occu- pera trois des huit cellules. Vu la croissance du marché, en juillet 2014, elle s’installera à Louvain-la-Neuve dans ses propres locaux où elle dispose de salles blanches et de salles propres et d’outils de production qui vont encore croître dans un avenir proche.

Un marché en croissance Le marché des membranes s’est en effet particulièrement bien développé grâce à de nouvelles applica- tions et en a résulté un chiffre d’affaires en croissance continue.

« Nous avons démarré avec un business – produire à façon des polymères micro ou nano perforés pour diverses applications – et d’anciens clients de Cyclopore et de Whatman. Aujourd’hui, en plus de ses principaux fonda- teurs très actifs, l’entreprise compte pas moins de 20 collaborateurs (15 employés, 5 intérimaires) parmi lesquels, pas moins de 5 ingénieurs et 4 docteurs. Rien que ces deux dernières années, nous avons doublé le nombre de collaborateurs » précise Etienne Ferain.

La production n’a cessé de croître : « on est passé d’une production annuelle de 3600 m2 de membranes poreuses en 2007 à près de 30.000 m2 en 2014. 2015 et 2016 de- vraient nous permettre d’encore augmenter ce chiffre ». Les ventes ne cessent elles aussi de croître : « d’un peu plus de 400.000 € en 2008, elles ont approché les 2 millions d’€ en 2014. »

Une équipe qui a des raisons d’être optimiste. « Nous avons certains clients japonais qui sont des entreprises exigeantes travaillant avec un préavis de deux mois. Nous ne savons pas exactement ce qu’ils font de nos mem- branes mais l’application industrielle doit avoir une vraie plus-value. Avec des commandes soutenues tout au long de cette année, et des prévisions pour 2016 prometteuses et annoncées par notre distributeur japonais, nous avons décidé d’à nouveau investir dans notre outil de production afin de pouvoir répondre à toutes les demandes potentielles. »

Et puis, l’une des caractéristiques de l’entreprise, c’est de se tenir aux côtés de son client jusqu’au déve- loppement final du produit souhaité. « Il y a un vrai service d’accompagnement des équipes R&D ayant choisi d’utiliser les produits it4ip, un accompagnement qui va jusqu’à l’aboutissement de la production. Cela nous permet de réagir très rapidement aux nouvelles demandes des clients ».

Détection précoce du cancer Au fil des recherches et des demandes industrielles, it4ip a contribué, par des produits adaptés spécifique- ment, au développement de différentes applications : la filtration de gaz liquide, des détecteurs de bacté- ries, des senseurs de glucose ou encore la détection de cellules cancéreuses dans les fluides biologiques, dont le sang. « Par exemple, explique Yves-Jacques Schneider, le diagnostic très précoce de certains cancers est devenu possible grâce à la détection et l’identification, par des techniques de cytopathologie, de cellules tumorales présentes en très petit nombre dans le sang. C’est un travail remarquable réalisé par le professeur

6 Patrizia Paterlini-Brechot de l’Université Paris-Descartes et fondatrice de la spin-off RareCells avec laquelle nous collaborons ».

Les membranes microporeuses contribuent significativement à la détection de cellules tumorales qui, lors du développement d’un cancer et de son évolution par dissémination de métastases, apparaissent, en nombre infime, dans le sang des patients.

Dans un avenir proche, la mise en culture des cellules tumorales isolées sera possible sur le même filtre, ce qui facilitera encore la caractérisation des cellules par des techniques de biologie moléculaire et permettra d’étudier leur sensibilité aux médicaments. « La difficulté, c’est d’isoler ces cellules rares : une cellule sanguine fait moins de 8 microns tandis que les cellules cancéreuses (circulantes) font plus de 8 microns » précise le pro- fesseur Patrizia Paterlini-Bréchot, professeur en biologie cellulaire et oncologie. Avec nos membranes, ils isolent les cellules grâce à leurs tailles. Conditions : créer des trous bien ronds et parfaitement calibrés dans une membrane transparente ».

Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à détecter un cancer du pou- mon, avant même qu'il ne soit visible sur une radio. L'équipe du Professeur Paul Hofman (Unité Inserm 1081, Nice) a mis au point un test de diagnostic précoce grâce à l'étude de cellules cancéreuses circulant dans le sang (cel- lules tumorales circulantes). Ces cellules s'échappent, assez vite, de la tumeur primaire et se propagent dans l'organisme du patient. Leur présence dans le sang devient un réel signal d'alarme. « La dissémination de ces cellules est très précoce, elles circulent même quand la tumeur est minuscule » précise le Pr. Hof- man.

En outre, les membranes développées par it4ip sont également beaucoup utilisées dans le secteur bio- médical, notamment pour détecter les bactéries contaminant, par exemple, des produits très divers. It4ip collabore d’ailleurs avec plusieurs firmes et centres de recherche afin d’améliorer les performances des tests de détection et de caractérisation.

À qui vend-on ? « Notre logo présente trois cercles concentriques, précise Etienne Ferain ; le pre- mier cercle représente la production et la fourniture de membranes dites « stan- dards » principalement destinées à une utilisation en laboratoires universitaires et industriels.

Le second cercle représente les clients industriels qui demandent d’abord une adaptation, une customisation de la membrane afin de l’adapter à leurs applica- tions, avant sa production à l’échelle industrielle selon des spécifications définies en étroite collaboration avec ces clients.

Le troisième cercle correspond à la création de produits propres, de ‘’devices’’, sur lesquels nos membranes seront installées… Mais cela devient plus confidentiel ! Et c’est une autre histoire. » ION TRACK TECHNOLOGY

7 Échelle nanométrique

it4ip sa

Dr. Etienne FERAIN / CEO - Administrateur Délégué

Mobile : +32 (0) 494 24.14.18 - Téléphone : +32 (0)10 226114 - Fax : +32 (0)10 225661 1, avenue Jean-Etienne Lenoir - 1348 Louvain-la-Neuve - Belgium www.it4ip.be

A propos d’InnovaTech :

Ce dossier de presse a été réalisé avec l’aide d’InnovaTech. InnovaTech accompagne les porteurs de projets et entreprises innovantes dans leur projet d’innovation technologique et les aide à se promouvoir auprès de la presse. InnovaTech est financée par le Fonds social européen et la Wallonie.

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