Diplômé du Master Chimie-biologie à l'université de Grenoble 1, Mathieu a ensuite réalisé son doctorat en chimie moléculaire à l'université de Rennes 1 en développant des peptides et pseudopeptides auto-assembleurs antimicrobiens. Ensuite, il effectue un premier post-doctorat à Paris 6 (Université Pierre & Marie Curie) où il étudie les interactions entre les nanoparticules (magnétiques de fer et de silice) avec les membranes biologiques et les cellules. Ensuite, il effectue un second post-doctorat au CEA de Saclay pour réaliser le radiomarquage de peptides passant la barrière hémato-encéphalique. Dans la continuité de ce contrat, il enchaine donc un CDI en tant que chargé de recherche dans la start-up marseillaise Vect-Horus qui développe des bioconjugués couplant ces peptides vecteurs ciblant le cerveau avec diverses molécules thérapeutiques. Il effectue ensuite une formation à la Banque Pour l'Investissement à Paris (DeeptechFounders) pour évaluer la possibilité de créer une start-up à partir d'un de ses brevets de thèses CNRS. Après quoi, pendant 4 ans il travaille dans le démonstrateur industriel Toulouse White Biotechnology où il participe au projet Bioimpulse en collaboration avec Michelin et développe un brevet sur des étiquettes moléculaires microscopiques à base d'ADN. Enfin, il intègre l'IBMM en avril 2025, pour développer des nanoparticules thérapeutiques pour traiter les maladies génétiques lysosomales rares ainsi que nanoparticules antitumorales au sein de l'équipe F16.