Elemental Machines apporte l'Internet des objets aux opérations de laboratoire pour économiser des millions de dollars aux entreprises de biotechnologie

Les produits de l'Internet des objets (IoT), comme une pomme de douche à haut-parleur Bluetooth ou un réfrigérateur qui commande des choses directement sur Internet, peuvent sembler être des idées de cadeaux fantaisistes pour les fêtes. Mais cette entreprise a trouvé un cas d'utilisation pratique pour la nouvelle technologie : Machines élémentaires, une plate-forme de renseignement sur les opérations de laboratoire, vient de levé $ 41 millions dans un cycle de financement de série B. La société aide les laboratoires de biotechnologie à rationaliser leurs opérations et à faire économiser potentiellement des millions de dollars aux entreprises en contrôlant les variables environnementales.

Son fondateur, Sridhar Iyengar, était étudiant diplômé à l'Université de Cambridge lorsque son projet de doctorat s'est heurté à un obstacle inattendu : une expérience de routine qu'il avait réalisée une centaine de fois pour ses recherches a soudainement cessé de fonctionner. Après des mois à se tirer les cheveux et à se demander s'il serait capable de terminer son travail de thèse, il a finalement découvert que le département avait changé la marque de détergent pour verrerie qui avait été utilisée dans ses lave-vaisselle. Ce détail apparemment insignifiant dont l'approvisionnement n'avait informé personne a eu un effet profond sur l'expérience.

Quiconque a déjà travaillé en laboratoire peut partager une histoire similaire : la douleur atroce d'essayer de comprendre les sources de variabilité dans leurs expériences. C'est un problème tellement courant qu'il existe même une règle tacite parmi les universitaires : si l'expérience fonctionne trois fois, publiez-la, car essayer de la reproduire à nouveau serait mettre votre chance à l'épreuve. Le problème est que cette sagesse académique conventionnelle ne fonctionne pas si bien dans l'industrie où le processus doit fonctionner correctement à chaque fois afin de fabriquer des produits fiables. Les espaces de « laboratoires » qui impliquent l'expérimentation dans le milieu universitaire ressemblent davantage à des usines pour l'industrie biotechnologique et doivent donc respecter des normes de qualité et de reproductibilité beaucoup plus élevées.

Heureusement pour Sridhar, le malheureux incident de l'école doctorale ne l'a pas empêché de devenir un fondateur de startup technologique prospère qui détient plus de 50 brevets. Sridhar s'est retrouvé dans l'industrie des dispositifs médicaux où la précision et la reproductibilité sont tout aussi importantes qu'en laboratoire, sinon plus. En 2001, il fonde Agamatrix, une société de moniteurs de glycémie qui fabrique des glucomètres pour des marques de magasins telles que CVS, TargetTGT
, et KrogerKR
. Leur moniteur a été le premier appareil médical approuvé par la FDA pouvant se connecter directement à votre smartphone, inaugurant une nouvelle ère de technologies de santé numériques. Sa deuxième entreprise, Inadapté, le fabricant d'appareils de suivi de la condition physique portables et de produits pour la maison intelligente, a été acquis par Fossil en 2015 pour 260 millions de dollars.

Depuis ses jours Misfit, Sridhar est retourné au laboratoire et applique maintenant tout ce qu'il a appris sur la construction de capteurs et de produits connectés au cloud à l'automatisation du laboratoire. Ces leçons n'ont pas toujours été faciles : lors de la fabrication des glucomètres, son entreprise a dû faire face à des pertes de près de 20 % du côté de la production, ce qui lui a coûté des millions de dollars. Pour avoir un meilleur contrôle sur la qualité de fabrication, ils avaient besoin de savoir ce qui se passait dans l'usine à l'autre bout du monde. Ils ont pu installer des capteurs simples dans l'usine de fabrication, recueillir des données environnementales (telles que la température et l'humidité) et corréler ces variables à la qualité du produit, ce qui a permis de réduire les pertes de production de 20 % à moins de 1 %.

Ce que cette expérience a appris à Sridhar, c'est que tout environnement de laboratoire ou de fabrication pourrait grandement bénéficier d'une surveillance et d'un contrôle environnementaux améliorés. La technologie a fait beaucoup de progrès au cours des 15 dernières années : les appareils domestiques intelligents font partie de notre vie quotidienne, alors pourquoi ne pas les utiliser pour rationaliser les opérations de laboratoire ? C'est ce que fait Elemental Machines, la dernière entreprise de Sridhar : ils construisent le matériel, les applications cloud et les produits d'analyse basés sur l'IA pour aider les entreprises axées sur la science à accroître leur efficacité en collectant et en extrayant le sens des données d'opérations de laboratoire. Cette technologie pourrait être une pièce manquante pour permettre le succès de la biofabrication :

« La frontière entre les laboratoires et les usines s'estompe. Et cela signifie que bon nombre des approches traditionnellement utilisées dans la fabrication peuvent commencer à être utilisées dans les travaux de laboratoire », pense Sridhar. "Je pense que nous sommes très bien placés pour apporter de nouvelles technologies dans l'espace."

Elemental Machines s'efforce d'évaluer de manière proactive l'ensemble de l'environnement du laboratoire afin de s'assurer que les équipes, les processus et les équipements sont utilisés de la manière la plus efficace possible. Par exemple, certains instruments peuvent être utilisés plus souvent que d'autres, nécessitant un étalonnage plus fréquent. Le réfrigérateur le plus proche de la paillasse peut être ouvert plus fréquemment, ce qui entraîne des fluctuations de température. Toutes ces variables peuvent être mesurées à l'aide de capteurs placés dans tout le laboratoire, créant une infrastructure de laboratoire intelligente pour la collecte de données qui peut être exploitée pour optimiser l'utilisation des ressources. À ce jour, Elemental Machines a soutenu plus de 500 clients du secteur des sciences de la vie, et il n'est pas surprenant que les premiers utilisateurs de la technologie de laboratoire intelligent soient les sociétés de biologie synthétique de pointe telles que Ginkgo Bioworks.

« En 2020, Ginkgo Bioworks a commencé à utiliser la surveillance à distance d'Elemental Machines. Cela nous permet de surveiller la santé de nos unités de stockage frigorifique en examinant le temps de cycle du compresseur ainsi que le nombre d'ouvertures de porte », a déclaré Anna Greenswag, responsable principale des opérations de laboratoire chez Ginkgo Bioworks. « Nous avons pu connecter facilement les alertes Elemental Machines à notre processus de notification afin que les problèmes puissent être résolus rapidement. Au fur et à mesure de notre croissance, Elemental Machines a pu suivre le rythme et évoluer selon les besoins. Elemental Machines est ouvert aux points de contact de communication selon les besoins de Ginkgo et s'intéresse à d'autres voies pour explorer la prise en charge de la gestion du laboratoire.

Mais l'impact potentiel de la mise en œuvre des technologies de laboratoire intelligent ne se limite pas à l'industrie de la biologie synthétique. Elemental Machines prévoit d'utiliser les 41 millions de dollars levés lors du dernier cycle de financement pour alimenter la croissance commerciale des services de laboratoire de recherche, cliniques et de contrôle de la qualité, ainsi que pour soutenir des domaines connexes tels que la fabrication, la science des matériaux, la technologie alimentaire, la technologie agricole et autres. les industries. « Nous sommes ravis de tirer parti de l'énorme succès que nous avons eu dans le domaine de la R&D. Nous pensons que notre plate-forme technologique est sur le point de transformer les environnements opérationnels en connectant presque tous les actifs physiques au cloud, et permettant ainsi aux opérateurs de se concentrer sur des initiatives plus stratégiques », a déclaré Sridhar dans un communiqué. communiqué de presse.

Un laboratoire connecté au cloud est plus facile à surveiller dans des conditions de travail à distance et peut aider à réduire les erreurs humaines. Pour les laboratoires GMP, cela peut réduire leur coût de conformité, optimiser l'efficacité opérationnelle et augmenter le retour sur investissement de la biofabrication. Les machines élémentaires peuvent également aider les laboratoires à mettre en œuvre initiatives vertes réduire l'empreinte environnementale de leurs recherches. Et peut-être qu'à l'avenir, il pourra diagnostiquer et résoudre les problèmes sans intervention humaine. Les systèmes autonomes font partie intégrante de la quatrième révolution industrielle qui transforme les environnements de recherche et développement. En rationalisant les tâches de laboratoire banales, comme la vérification des températures, cela pourrait libérer les scientifiques pour se concentrer sur la « vue d'ensemble ».

L'automatisation des laboratoires est peut-être moins sexy que les appareils portables. Mais Sridhar voit le potentiel d'un impact considérable en apportant les technologies de l'industrie 4.0 aux entreprises axées sur la science. Avec la volonté d'augmenter la capacité de biofabrication aux États-Unis, les investissements dans l'automatisation, la communication de machine à machine et l'analyse basée sur l'IA sont cruciaux pour obtenir un avantage concurrentiel. D'une certaine manière, Elemental Machines est comme un moniteur de santé - mais pour votre laboratoire, et comme le font d'autres trackers, il peut aider à propulser votre laboratoire vers de nouveaux sommets.

Merci à Katia Tarasava pour des recherches supplémentaires et des rapports sur cet article. Je suis le fondateur de SynBioBeta, et certaines des entreprises sur lesquelles j'écris, comme Ginkgo Bioworks, parrainent le Conférence SynBioBeta ainsi que résumé hebdomadaire.