Instrumentation télécom appliquée au médical Opticsvalley- 13 juin 2012 Optics Valley 13/06/2012 Laser & Medical Devices Consulting Marc FAUCHEUX marc.faucheux@l-mdc.fr Tematys Jacques Cochard j.cochard@tematys.fr
Cette étude a été réalisée dans le cadre du programme Ambition PME par : Le programme Ambition PME bénéficie du soutien de : 2
Sommaire Introduction Success stories et stratégies de diversification Segmentation du marché biophotonique et santé Etudes de marché Quelques chiffres Thérapeutique Laser médical Home use PDT Photostimulation Instrumentation biophotonique Séquencage ADN Cytométrie de flux Spectroscopies Imagerie et diagnostic OCT Endoscopies Microscopies et imageries Biosenseurs Surveillance des patients Challenges et tendances du marché de la santé Chaine de valeur et positionnement Aspects réglementaires et normatifs Synthèse rapide Opportunités télécom Discussion et phase II O.V. 13-06-2012 / 3
Avant, mon marché, c était O.V. 13-06-2012 / 4
Mais demain, ca pourrait être L Œil, capteur photonique par excellence Bronzage au soleil Production de vitamine D par exposition au soleil O.V. 13-06-2012 / 5
Mais demain, ca pourrait être L Œil, capteur photonique par excellence Production de vitamine D par exposition au soleil Traitement du glaucome Traitement de la DMLA Photothérapie dynamique au niveau de l œil LASIK Détattouage Bronzage au soleil Epilation laser Luminothérapie Rajeunissement de la peau Traitement laser des calculs rénaux Stimulation des tissus Acupuncture laser Traitement des varices par laser O.V. 13-06-2012 / 6
Mais demain, ca pourrait être L Œil, capteur photonique par excellence Production de vitamine D par exposition au soleil Traitement du glaucome Traitement de la DMLA Photothérapie dynamique au niveau de l œil Détattouage Acupuncture laser Traitement des varices par laser LASIK Bronzage au soleil Epilation laser Luminothérapie Rajeunissement de la peau Traitement laser des calculs rénaux Stimulation des tissus OCT Mesure de graisse par IR CT Scan du corps entier Angiogramme O.V. 13-06-2012 / 7
Mais demain, ca pourrait être L Œil, capteur photonique par excellence Bronzage au soleil Production de vitamine D par exposition au soleil Epilation laser Traitement du glaucome Traitement de la DMLA Photothérapie dynamique au niveau de l œil LASIK Chirurgie des Vaisseaux sanguins Cicatrisation laser Luminothérapie Rajeunissement de la peau Traitement laser des calculs rénaux Stimulation des tissus Détattouage Acupuncture laser Traitement des varices par laser Détection optique du cancer du sein Imagerie du cerveau en NIR Imagerie endoscopique des tumeurs (colons, utérus ) Détection d antioxydants Biopsie Optique Imagerie des veines OCT Mesure de graisse par IR Angiogramme CT Scan du corps entier Imagerie Laser Doppler de la circulation O.V. 13-06-2012 / 8
Introduction Cadre de la mission : Phase 1 exploratoire Santé : Thérapies, diagnostics, life science, biophotonique, pas de pharmacie Composants optiques et modules optique-photoniques, Pas de composants électroniques, Revue des études de marché, Champ de travail vaste, Segmentation du marché de la santé Focus là où la photonique est conséquente Aspect réglementaire Chaine de valeur Focus sur les tendances Identification de quelques sujets d intérêt pour les industriels télécom et positionnement Discussion sur les thèmes et sujets de la phase 2. O.V. 13-06-2012 / 9
«Right time» pour la Biophotonique? The S&P 500 ended up exactly where it began 2011, the Dow Jones Industrial Index finished it marginally up, and the Nasdaq composite was only 2% lower on December 30th than it was exactly a year earlier. Two of the indices to show more solid growth for the calendar year were a pair of biotechnology-focused Nasdaq lists, and among photonics stocks a similar pattern emerged. For the year to December 30 2011, stocks to beat the Nasdaq composite performance included Solta Medical (up 3%), Syneron (9%), Carl Zeiss Meditec (14%), Cynosure (15%), Spectranetics (40%), Biolase (49%) and Photomedex (117%, revenues x2 but Income (0,7) 2011 11M 2010, nevertheless they raises 40M$ in april 2012). Now, many of those are small-cap stocks and subject to rapid fluctuations as well, but the sheer number of them, combined with the heavyweight presence of Germany-based Carl Zeiss Meditec, certainly suggests a growing confidence in biophotonics applications and businesses. That's not to suggest that every biophotonics company did so well. In our survey of 56 photonics stocks, Iridex and Cutera showed a decline of 5% and 10% respectively -while Palomar Medical Technologies was curiously down 35% for the year, despite winning a $31 million patent settlement with rival Syneron in September. O.V. 13-06-2012 / 10
Success stories et stratégies de diversification Semrock: de 100% Telecom, à 80% Biophotonics(15 M$) Semrock was founded in 2000 to develop and manufacture advanced opticalcomponents for the telecommunicationsindustry. Whenthe telecommarketcollapsedin 2001 MizrahiledSemrockin a dramatic repositioning, emerging in 2002 as a provider of stateof-the-art opticalfiltersfor the biotechindustry. With 25 straight quarters of top line growth and exceptional profitabilityand free cash flow, Mizrahipilotedthe successfulsale of Semrock(thenabout 100 employees) to IDEX Corporation of Northbrook, Illinois in 2008. Semrockcontinues as a highlysuccessfulenterprise. Fundedby Mizrahi Enterprises and venture capital, Semrock significantly improveduponthe opticalfiltersavailablefor research, analysis, drug discovery and other key applications, resulting in greater measurement speed and accuracy, and dramatically enhanced filter lifetime. O.V. 13-06-2012 / 11
Success stories et stratégies de diversification Oclaro : 95% télécom, <1 % Biophotonique Plusieurs véléïtésd aller vers les applis santé, mais sans réelle suite. Création d un centre dédié à la Biophotonique de 60 personnes, pour développer des filtres pour applis spéciales. Plutôt une tentative de charger un site qu une réflexion stratégique. Pas de communication et d accompagnement des biologistes dans l expression de leurs besoins et le design de solutions, contrairement à Omega Opticals, Semrock ou Iridian. O.V. 13-06-2012 / 12
Success stories et stratégies de diversification Ocean optics 10% télécom, 30% biophotonique Premiers produits commerciaux : 1992 (spectromètre Miniature ) Marchés télécoms sur les parties Filtres et couches minces : Filtres dichroïques, coating A/R et filtres pour composants DWDM Insolvabilité après la bulle télécom (Investissements principalement dans de la croissance externe, vite décaissée, sans revenus de cash ultérieur) 2004 : Vente à Halma plc -société anglaise dans l instrumentation (hors des télécoms) 2011 : 250 personnes, 6 sites dans le monde 75.000 ventes des premiers spectro miniatures en une dizaine d années (1995-2007) ( 5 à 10.000 / an) 100.000 vendus depuis 2007 (monitoring des flux sanguins, Biocapteurs à fibres, Spectromètres portables pour applications sécurité / food / marine). ( 20.000 / an) 2012 : Partnership avec Tornado Medical Systems pour développer, fabriquer et distribuer une nouvelle génération de spectromètres basés sur la techno de Tornado High Throughput Virtual Slit ( HTVS ). O.V. 13-06-2012 / 13
Success stories et stratégies de diversification IPG Photonics : de 100 % Télécom à 88% Material processing, 4% Telecom, 3% Biophotonics (12M$), 1992 : Premiers contrats Telecoms : ItalTel, High Power fiber amplifier, pour près de 750.000$ Développement des EDFA (de 10 à 100mW en sortie de fibre) : Manufacturing en Italie Deuxième client : Daimler Benz Aerospace : manufacturing en Allemagne 1995 2000 : Centaines de produits au catalogue, intégration verticale 1998 : Croissance via ventes OEM (Reltec, Bell South in US) : Manufacturing aux US 2000 : IPG 52M$, compagnies et principaux clients : Alcatel, Fujitsu, Lucent, siemens, Marconi. Principale diversification dans l industriel : Muti-kW Diode pumped fiber lasers Mais des réussites également dans le Medical (FRAXEL) (1200 lasers vendus 30 mois après le lancement par l intégrateur Reliant). «Following the launch of our first Fraxel laser system in 2004, our revenues have grown from $4.5 million in 2004 to $57.5 million in 2006, and to $35.3 million for the first six months of 2007. Fraxel : technologie dominante dans les lasers médicaux esthétiques. Aujourd hui : vends des diodes (1,3 10 6 chips), lasers et cristaux pour 475 M$ (2011) croissance attendue de 48% dans le médical : esthétique (1,5µ, urologie (2µ), dentaire (diode IR). O.V. 13-06-2012 / 14
Success stories et stratégies de diversification Modulight Source laser en OEM pour diagnostics et thérapies, Perkin Elmer, PCI Biotech (cancer thérapie) Certifiée ISO 13485 en 2011. O.V. 13-06-2012 / 15
Success stories et stratégies de diversification 0% Activité Biophotonique % 100% S1 S4 S5 S2 S1a : repositionnement complet de l offre Télécoms initiale SEMROCK S2 : Repositionnement partiel de l offre télécom initiale vers Bio réussi MODULIGHT S3 : Repositionnement partiel de l offre télécom initiale vers Bio non concluant OCLARO S4 : Sortie complète du domaine télécom vers plusieurs marchés IPG S5 : Entreprise diversifiée en 2000 renforçant son positionnement en Biophotonique OCEAN OPTICS, Gooch & Housego S3 0% Activité Telecom % 100% Pour être réussie une migration doit impliquer une collaboration étroite avec des entités (médecins, intégrateurs, utilisateurs) impliqués dans le domaine médical O.V. 13-06-2012 / 16
Segmentation du marché Biophotonique et santé Interaction lumière : matériaux biologiques => 4 segments / marchés Thérapie Laser médical(ophtalmologie, cardiologie, dermatologie, urologie, gynécologie, dentaire, ENT ) Home use : dermato esthétique, dentaire (blanchiment) Endoscopie, (cardiologie, gastroentérologie, urologie, pneumologie ) PDT (Thérapie PhotoDynamique ) (cancérologie et dermatologie) Photostimulation Instrumentation biophotonique - outils analytiques Séquenceur ADN, Cytomètrie, Spectrométrie Microarray, Imagerie et diagnostic OCT (ophtalmologie, recherche) Endoscopie, laparoscopie(cardiologie, gastroentérologie, urologie, pneumologie ) Imagerie multimodale (recherche) Microscopie (ex vivo & in vivo) In vivo : Oxymétrie (spectroscopie) & MOMS ( capteur de pression : cardiologie, neurologie, urologie) Télémédecine e-santé : téléexpertise & téléassistance médicale Surveillance des patients Télémédecine e-santé: téléconsultation & télésurveillance médicale POCT (point of care testing), (biosensors) Home diagnostic, (biosensors, glucomètre) O.V. 13-06-2012 / 17
Quelques chiffres : marché santé Thérapie Lasers médicaux professionnels : 485M$ (2010 LaserFocus World) lasers Home use : : 350 M$ (2013, CAGR 27% /5Y, Medical Insight) Photothérapie dynamique :? Imagerie diagnostique OCT : 275M$ (2009 BioOptics) Endoscopie : 3800M$ (2012, Kalorama, 50-50 flexible/rigide) Ex vivo : Microscopie optique : 572 M$ (2010 -Frost) Surveillance des patients Home diagnostic : 1290,1M$ (Frost 2009) Point of care : 3217.7 M$ (Frost 2009) Télémédecine : 1000m$ (attendue pour 2016) Outils analytiques DNA sequencing : 830M$ (2011 SD inc) Cytométrie en Flux : : ~2000M$ (2009 Strategic Direction Inc.) Microarray : 800 M$ (2009 Frost) Incl. Protein Microrarray ( dont SPR) : 135 M$ (2009 FROST, 2009, SD Inc.) Incl. Diagnostic Microarray : 39M$ (2009 FROST) Spectroscopie Moléculaire : 2000M$ (2011 Strategic Direction Inc.)) O.V. 13-06-2012 / 18
Quelques chiffres : Systèmes et sous systèmes Optiques dans un produit pour la santé Marché global Cytométrie : 1792 M$ Systèmes pour Cytométrie (25% du marché total) Sources (12% du système & 3% du marché total) Consommables et services : 1329 M$ Environ 4300 systèmes vendus Systèmes : 462 M$ Sources lasers : 55M$ Autres Composants (Micro Fluidique, Soft) : 407M$ Diode de pompes (fibrées ou non) Electronique Fibre Doublage Maintien en T / refroidissement Mécanique / Positionnement O.V. 13-06-2012 / 19
Laser Médical Marchés du laser, du laser à fibre et du laser médical 2010 : marché mondial des lasers : 6 550 M$ (+30%) Après 2009 : 5 070 M$, (-23 %/ 2008), niveau identique à 2008, 37% Material processing& excimer litho, Chine 582 M$ (CAGR 22% sur 2000-2010), Laser à fibre 250 M$ 7% Laser médical, 453 M$. 2011 : marché mondial des lasers : 7 460 M$, +14% 37% Material processing & excimer litho, Laser à fibre 600 M$! 6,7% Laser médical, 498 M$. O.V. 13-06-2012 / 20
Laser Médical Mais crise de la dette en EU, Ralentissement en Chine, US & BRIC stables => Prévisions 2012 : marché mondial des lasers : 7 570 M$, +1,2% 37% Material processing, Laser à fibre croissance de 48%! 6,9% Laser médical, 518 M$, +4%. Croissance constante du laser médical (laser focus world 01/2012) : O.V. 13-06-2012 / 21
Laser Médical Tendances : Secteurs porteurs du laser : Automobile, pétrolier, dispositif médical, agriculture, alimentaire, bio-instrumentation. Tendances techniques : Laser à fibre Prévisions 2015 : Global laser : 9 000 M$ Laser médical : 600 M$ ( 6,7%) dont 10 à 15 % avec des lasers à fibre, 3% en 2008. O.V. 13-06-2012 / 22
Laser Médical Répartition par type de laser médical Prévisions pour 2008 avant la crise Depuis diode et fibre ont augmenté leur % au détriment des ions et dye et des LPSSL O.V. 13-06-2012 / 23
Laser Médical Domaine d application : Cancérologie, ophtalmologie, cardiologie et angiologie, dermato esthétique, dentaire, urologie, gynécologie, gastroentérologie, ORL, diagnostics Principaux secteurs : Ophtalmologie (réfractive, photocoagulation, cataracte, ) Dermato esthétique (épilation, skin resurfacing, skin tightenning, fat reduction, acné, ) Chirurgie (Cardiologie, gynécologie, urologie, ENT, ) Thérapeutique (PDT, psoriasis,.) Dentaire SSL dominent le marché, diodes 13% (qq 10 5 unités/ qq 10 3 LPSSL) O.V. 13-06-2012 / 24
Laser Médical Quelques images de laser médical O.V. 13-06-2012 / 25
Laser Médical Marché : Etablis et émergents, Très compétitif avec une forte dépendance au prix, Tendance : Home use en Dermato esthétique Tendances futures : Laser femtoseconde (ophtalmologie : réfractive, cataracte, glaucome?) Laser à fibre visible Laser mid IR (Ho:YAG, BPH) Principaux acteurs : Dermato-esthétique : Palomar, Cutera, Solta, Syneron (Candela), Cynosure, El EN, Lumenis, regroupement attendus car non profitables (marketing élevé) Ophtalmologie : Alcon (Novartis), AMO, Zeiss Meditec, Nidek, Lumenis, Quantel Médical, Ellex, Iridex Dentaire : Biolase Produits chinois à bas prix O.V. 13-06-2012 / 26
Home use Marché : Dermato esthétique : épilation, acné, rides (autour des yeux) Dentaire : Blanchiment des dents Marché de masse (des dizaines de milliers/an), Fort potentiel de croissance, Faible cout : de 200 à 1 500 maximum, Tendance : Les fabricants de systèmes professionnels arrivent sur ce marché, souvent associé à des «géants» Déjà présent : Palomar (Palovia), fabricant de systèmes professionnels & Philips (RéAura) associé à Solta (fraxel), Arrivée de Procter & Gamble associé à Syneron-Candela & de Unilever associé à Cynosure Technique : Utilise des diodes lasers, des flashs ou des LED Distribution : internet, grande distribution (Sephora, Darty, BHV ) Acteurs : Rio, Tria beauty, Palomar, Philips O.V. 13-06-2012 / 27
Home use O.V. 13-06-2012 / 28
Thérapie PhotoDynamique : PDT La PDT est un traitement relativement ancien (cancérologie), mais récemment avec de nouvelles drogues, le marché s est développé en ophtalmologie et dermatologie. Injection d une drogue => diffusion dans le corps => irradation avec laser avec longueur d onde précise => photocoagulation ou relachement d oxygène singulet qui détruisent les cellules cancéreuses. Cancérologie, dermatologie (kératose actinique), ophtalmologie (DMLA) avec lumière CW visible ou UV (qq W). Tendances : Potentiellement gros marché, Recherches sur drogues sensibles à I.R. (pénétration), Dévelopement PPD (au cours d opération de cancer ou neurochirurgie), PDT interstitielle. O.V. 13-06-2012 / 29
Photostimulation Low Level Laser Therapy (LLLT) : est utilisé de manière croissante dans un large domaine : guérison des blessures, réduction des œdèmes, des douleurs et des inflammations, réduction des graisses et alopécie. Efficacité controversée mais le marché existe et se développe. LED et diodes lasers rouges de qq mw à 3 W. Clients : Docteurs, professionnel non médical, home use. O.V. 13-06-2012 / 30
Photostimulation Fabricant Meridian Erchonia Chromogenex Pays d origine Korea USA UK Modèle Lapex 2000 BCS Zerona ilipo Laser diode 38 x 40 mw 660 nm 635 nm 36 x 40 mw 650 nm Total laser power 1 520 mw 30 mw 1,440 mw CE / FDA Yes / NA NA / Yes Yes / NA Local Sales Policy $39,995 > $50,000 $40,000 O.V. 13-06-2012 / 31
Instrumentation biophotonique O.V. 13-06-2012 / 32
Instrumentation biophotonique Laser avec 20 mw < P < 1 W Laser avec 20 mw < P : 150 M$ Marché total des lasers pour instrumentation biophotonique en 2011 autour de 300 M$. O.V. 13-06-2012 / 33
Séquençage ADN Marché : Depuis 10 ans dominé par les lectures optiques, Séquenceur 2 ième génération, 830 M$ en 2011 (> 1000 lasers/an), 3 Sté dominent le marché : Illumina, Applied Biossciences et Roche, Prix système 100 à 700 k$, Lecture biopuce : 850 M$ en 2011, Marché global séquençage ADN : 1700 M$ en 2011 15 à 20% de croissance attendue. Tendances futures : 3 ième génération:» plus forte puissance pour rapidité et lecture en parallèle,» 1,5 M$ en 2014 (Genetic Engineering & Biotechnology News) Une vingtaine d acteurs Concurrence de solutions électroniques ou chimiques, Composants Laser visible DPSSL Filtres, dichroïque, diode laser, Futur proche : laser à fibre visible (avec SHG), laser UV O.V. 13-06-2012 / 34
OCT Tomographie Cohérente Optique O.V. 13-06-2012 / 35
OCT Tomographie Cohérente Optique O.V. 13-06-2012 / 36
Continuous sources OCT SLD/LED/superfluorescent fibers, center wavelength; 800 nm (SLD), 1300 nm (SLD, LED), 1550 nm, (LED, fiber), 1µ (1000 nm range), supercontinuum from fiber laser power: 1 to 10 mw (c.w.) is sufficient, coherence length; Optiques 10 to 15 μm (typically), Fibres, coupleurs, circulateurs, miroirs, miroirs dichroïques, réseaux O.V. 13-06-2012 / 37
OCT Marché : 340M$ en 2010, 774 M$ attendus en 2014 Essentiellement Opthalmologie (95%), remplace angiographie, 220 000 actes en 2006 en France (rapport HAS), non invasif, sans contact et moins couteux (40%), Evolution Time domain to Spectral domain, Source très large bande le plus homogène possible (SLD), Swept source et laser fs => source blanche. Acteurs : Zeiss dominant, Heildeberg,. Tendances : Croissance attendue de 20 à 25% par an Ouverture vers d autres secteurs : Dermatologie I.R. (1,3, 1,5, 1,7 µm) Couplage avec Optique Adaptative O.V. 13-06-2012 / 38
Endoscopie Endoscopy refers to visualizations and treatments performed through body cavities or small incisions via endoscopes and endoscopic instruments. The minimally invasive interventions that endoscopy has facilitated have revolutionized patient care by enabling faster recoveries and a greater number of outpatient procedures, resulting in lower overhead costs for national healthcare systems. Niche markets like laparoscopy, gastrointestinal (GI) endoscopy, urology, arthroscopy, ear, nose, and throat (ENT) endoscopy, bronchoscopy, and video and high-tech hardware devices. O.V. 13-06-2012 / 39
Endoscopie Marché mondial d environ 4 à 4,5 b$, dont plus de la moitié (2,3 b$) est occupé par les endoscopes flexibles. Données 2010 de Millenium Research group sur les applis flexibles InMedica forecasts that the Chinese market for endoscope will continue to grow strongly over the next five years with a unit CAGR of 16.0%. Un Marché de consommables plus que de systèmes O.V. 13-06-2012 / 40
Endoscopie Tendances : Couplage avec autres techniques d imagerie O.V. 13-06-2012 / 41
Microscopies et imageries Depuis la microscopie optique classique de nombreuses nouvelles techniques optiques d imagerie, de microscopie et de spectroscopie ont vu le jour: Confocale Fluorescence Fluorescence Lifetime Imaging :FLIM Mutliphotonique, SHG, THG STED (STimulated Emission Depletion) FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer), FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) SPR (Surface Plasmon Resonnance) Raman Etc O.V. 13-06-2012 / 42
Microscopies et imageries Un marché de plus de 2b$ qui peut être divisé en 4 sous-parties (2011) Microscopes à particules chargées: 942 M$ Microscopes de surfaces: 264 M$ Microscopes optiques: 572 M$ Accessoires: 400 M$ Acteurs : Zeiss domine le marché (Leica, Olympus, Nikon, ) Imagerie optique de la cellule vivante Le marché des équipements d imagerie de la cellule vivante par fluorescence représentait 100 M$ en 2006 et peut être évalué aujourd hui à plus de 150 M$ en 2010 avec une croissance de plus de 10% constatée dans les dernières années. Sur ce marché plus large, la proposition de valeur est liée à l amélioration de la résolution pour du suivi temporel dans la durée, lié aux illuminations moins agressives utilisées, mais permettant néanmoins un signal/bruit exploitable. Sur ce sujet, les compétiteurs émergents sont moins nombreux. Sur ces marchés de l imagerie de la cellule vivante, on retrouve les acteurs précédents (Olympus en particulier) mais qui ne disposent pas sur ce marché de leur positon dominante dans le domaine de la super-résolution. A côté d eux, des leaders sur des niches, comme Andor, PerkinElmer ont développé des solutions sur des applications très précises (dans le domaine du Spinning Disk confocal en particulier). Capacité pour migration : Faible, quand on n est pas dans des outils fibrés. Notion de Parc clef qui restreint l arrivée de nouveaux entrants Entrée par des produits connexes à la plateforme de microscopie O.V. 13-06-2012 / 43
Endoscopie et microscopie Endoscopie à microscopie confocale Résolution cellulaire in vivo Cellvizio de Mauna Kea Technologies Bundle de fibre : 30000 fibres monomodes O.V. 13-06-2012 / 44
Tendances de l imagerie Imagerie photoacoustic : (PAI) Photoacoustic imaging (PAI) is an emerging modality for biomedical imaging; its advantage is the ability to provide optical absorption contrast at ultrasound resolution.it uses an ultrasound transducer to measure the ultrasonic waves generated from thermoelastic expansion resulting from a transient temperature rise due to the short pulse light absorption of biological tissue. The acquired ultrasonic waves are used to reconstruct the light absorption distribution which directly relates to vasculature of tumors or tumor angiogenesis a fundamental step in tumor growth and metastasis. O.V. 13-06-2012 / 45
Tendances de l imagerie Imagerie multimodale : combinaison de plusieurs techniques pour améliorer contraste, résolution, pénétration Exemple : 3 modalités : OCT, PAI & Echographie réunies dans un endoscope pour détection cancer ovarien FIGURE 3.(a) OCT (12.5 3 mm); (b) US (12.5 8 mm); (c) superimposed PAI and US (12.5 8 mm); and (d) corresponding histology (12.5 5 mm) show ovarian tissue from a patient with endometriosis. The pink arrow shows a collagen bundle; the red stealth arrow points out a blood vessel. O.V. 13-06-2012 / 46
Cytométrie de flux Origine de la cytométrie en flux : 1934, applicable aux cellules hématologiques(comptage) Aujourd hui : Caractérisation quantitative et qualitative. Définition: La cytomètrie en flux permet l étude précise de cellules isolées entraînées dans un flux liquide. Les cellules, alignées les unes derrière les autres et séparées d au moins 1 mm, défilent à grande vitesse (plus de 30 km/h) devant une source lumineuse : un laser (argon, krypton) ou une lampe (mercure). Composition d un Cytomètre: Fluidique, Optique, Electronique, Analyses des données: Les signaux optiques émis sont séparés par des filtres, collectés par des photomultiplicateurs, amplifiés, numérisés, traités et stockés. L appareil est équipé de plusieurs photomultiplicateurs capables de détecter trois longueurs d ondes d émission différentes (exemple: FL1 : 530 + 15 nm ; FL2 : 585 + 20 nm et FL3 : > 650 nm) ce qui permet des analyses multiparamétriques. O.V. 13-06-2012 / 47
Marché, Tendances Cytométrie de flux Marché des Systèmes de l ordre de 500M$, Croissance actuelle de 10%, Gamme importante de produits (de 10k$ à 500k$), Valeur = Débit et Tri, Volume : 4 300 à 4 500 équipements commercialisés chaque année. Optiques : Sources laser de haute qualité (spatiale, spectrale et stabilité) et grande durée de vie, Filtres de haute qualité, Photomultiplicateurs ou comptage de photons. Acteurs : Abbott, Beckman Coulter/Danaher, Becton Dickinson, Dako, Horiba O.V. 13-06-2012 / 48
Spectrométrie 12 3 segments : 10 Spectroscopie atomique 8 6 Spectroscopie moléculaire 4 Spectroscopie de masse 2 0 Marchés : 9100 M$ en 2010 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Photonique essentiellement présente dans la spectroscopie moléculaire (3,4b$) Photonique : une clef du développement des capteurs spectros portables 100M$ en 2010 (NIR et FTIR) 175M$ envisagés en 2015 Mlecular Spec Atomic Spec Mass Spec O.V. 13-06-2012 / 49
Spectrométrie moléculaire Marché : Représente 3.45b$ en 2010, Croissance de 10% en 2010 (retour aux niveaux de 2007-2008), 3.64b$ (2011) ; 3.83 b$ (2012). Se répartissent selon différentes modalités NMR : 27% (933 M$) Leader Bruker, Agilent UV-Vis : 25% (864 M$) Leader Thermo Infrared (FT-IR, MIR) : 19% (657 M$) Leader Thermo Color measurement : 9% (311M$) Leader X Rite NIR : 8% (276M$) - Leader Foss Raman : 6% (207M$) - Leader Horiba, BWTek Fluorescence : 4% ( Leader Horiba, Perkin Elmer Tendances : croissance attendue Les plus fortes (> 10%) sur les technologies : µvolume UV-Vis & Raman La plus consistante sur les technologies portable (batteries, MEMS, optique) (pas spécifiquement nomades). O.V. 13-06-2012 / 50
Biosensors Definition : analytical devices incorporating a biological material and either associated with, or integrated within, a physiochemical transducer or transducing microsystem. The transducer may be optical, electrochemical, thermometric, piezoelectric, magnetic, or micromechanical. The different types of biosensor technologies in use in 2009 O.V. 13-06-2012 / 51
TEMATYS Tendances dans le domaine des Biosensors J.L. Arlett, E.B. Myers and M.L. Roukes, Nature Publishing, April 2011 Problématique de la recherche pharma, de la détection NRBC, de la microbiologie dans l agrofood Détecter le plus rapidement des seuils de pathogène, polluants de plus en plus faible (coin en bas à gauche) via des mesures de plus en plus automatisées (en continu on line ou en mode nomade et autonome) O.V. 13-06-2012 / 52
Biosensors Capteurs de pression sanguine : Fiso Technologies Oxymétrie temps réel in vivo : Avantes Un marché très atomisé : En terme de produits à détecter, En terme de technologies disponibles (chimiques, ampérométriques, pièzo, opto ), Une position encore émergente de l optique sur les applis recherche (SPR, FO sensing) O.V. 13-06-2012 / 53
Télémédecine The increasing demand for healthcare associated with ever increasing disease prevalence and an ageing population creates a significant challenge for the delivery of care in a capacity-limited system. The number of people with chronic conditions is forecast to increase dramatically by 10% 20%, over the next ten years. Moreover, the ageing demographic will lead to a significant increase in disease co-morbidities in the population that is over-65. The co-morbid patients are likely to put the highest demand on healthcare resources, creating a large cost burden. Consequently, there is a need for more affordable, alternative models of healthcare delivery in managing chronic conditions. Telehealth is one such enabler and evidence to support the use of this technology within care pathways is emerging from a wide range of sources. As the evidence base for telehealth is growing healthcare providers are moving up the telehealth adoption curve. Marché : The world market for Telehealth is set to reach $1 billion by 2016, at CAGR of 43,4 % and could jump to $6 billion in 2020, according to a new report, The World Market for Telehealth A Quantitative Market Assessment 2011 Edition. O.V. 13-06-2012 / 54
Télémédecine Home-use medical devices in Teleheatlh services, such as blood glucose meters, pulse oximeters, weight scales and peak flow meters are being deployed to monitor four main diseases congestive heart failure (CHF), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), diabetes and hypertension. Tendances : Plans by the United Kingdom Government to provide telehealth services to 3 Million patients over the next five years, will have a profound impact on the world telehealth market, catapulting the UK to pole position (75% in 2016). O.V. 13-06-2012 / 55
Télémédecine O.V. 13-06-2012 / 56
Challenges et tendances du marché de la santé Caractérisation et recherche Signature optique des pathologies, Mécanisme moléculaire et détection pré-symptomatique, Diagnostics in Vivo. Analytique Rapidité et quantité => réduction des couts => usages plus fréquents. Portabilité (spectros) Diagnostic Microscopie interne (intra vitale), Non ou minimal invasif : Endoscopie avancée, Temps réel : imagerie ou Biopsie optique, Plusieurs technos couplées dans un appareil Nanotechnologie (nanoparticules). Thérapie Chirurgie minimale invasive (chirurgie laser interne; Chirurgie guidée par imagerie (distinction tissu infecté -tissu sain), PDT, Médecine personnalisée (POC (bio senseur) suivi cancer et infection), Thérapie à domicile, Suivi à domicile. Technique Haute résolution et multimodale Laser à fibre Infra rouge (pénètre plus profondément), Miniaturisation (moins invasif), Appareils portables. O.V. 13-06-2012 / 57
Challenges et tendances du marché de la santé En résumé : Moins invasif, Voir ou traiter plus précisément et plus profondément Sans contact (optique), Diagnostics rapides, précis, in vivo, hors hôpital, Association thérapies et diagnostics en temps réels, Génomique et protéomique plus accessibles, Soins et suivis : le + possible hors hôpital (domicile, cabinet), Réglementation : Plus efficace, Plus internationale, Plus répandue dans le monde. Médecine plus efficace, plus préventive et moins chère. O.V. 13-06-2012 / 58