ES2927144T3 - Modelo de piel no biológica - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un modelo de piel no biológica que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que se recubre con una composición lipídica, donde el material polimérico es un material que tiene una energía libre superficial (γ) de entre 14 y 60 mJ/m2 , donde la composición lipídica comprende del 14 % al 60 % de triglicéridos, del 2 % al 40 % de ácidos grasos libres, del 4 % al 30 % de ésteres de cera, del 3 % al 20 % de escualeno y del 1 % al 10% de colesterol, y donde la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico está entre 500 μg/cm2 y 2500 μg/cm2 . La presente invención también se refiere a un método para preparar dicho modelo de piel no biológico ya su uso para evaluar el rendimiento de productos cosméticos o para evaluar el efecto de la contaminación en las propiedades de la superficie de la piel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Modelo de piel no biológica

Campo técnico

La invención se refiere a un modelo de piel no biológica que imita las propiedades de la superficie de la piel y a su procedimiento de preparación. En particular, la invención se refiere a un modelo de piel no biológica que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que está recubierto con una composición lipídica para reproducir la energía libre de la superficie de la piel.

Antecedentes de la técnica

La piel es el órgano humano más extenso y pesado. Desempeña un papel protector fundamental para todo nuestro organismo. Una de sus funciones más importantes es controlar la penetración de compuestos externos y microorganismos en el cuerpo humano y limitar la pérdida excesiva de agua. Esta propiedad de barrera de la piel está relacionada principalmente con el estrato córneo, su capa externa compuesta por células muertas, los corneocitos, que se mantienen unidas gracias a los lípidos intercelulares que actúan como “cemento” del estrato córneo. Esta capa muerta externa está en contacto directo con el entorno externo y con cualquier producto aplicado sobre la superficie de la piel. Tanto la integridad de los corneocitos como la de los lípidos intercelulares condicionan la eficacia de la función de barrera cutánea y la interacción entre la piel y su entorno.

Por lo tanto, estudiar las propiedades de la superficie de la piel es de gran interés para comprender mejor el papel de los corneocitos y los lípidos en el fenómeno de penetración o permeación. Esos fenómenos están relacionados con la difusión pasiva y el área de contacto entre la piel y los compuestos externos, ambos relacionados con la fisicoquímica de la piel. Esta importante propiedad describe cómo la piel interactúa con su entorno y cómo un compuesto o producto aplicado tópicamente interactúa con la piel.

Utilizando el enfoque de Van Oss para la determinación de la energía libre superficial, los estudios previos in vivo demostraron que la fisicoquímica de la piel se ve muy afectada por la presencia de lípidos sebáceos en su superficie: la piel del antebrazo, pobre en sebo, se comporta como una superficie básica débilmente monopolar (hidrófoba), mientras que la piel de la frente, rica en sebo, se comporta como una superficie básica fuertemente monopolar (hidrófila). Estas observaciones se explican tanto por la cantidad como por la composición de los lípidos: el sebo está enriquecido en lípidos anfifílicos, especialmente en ácidos grasos libres, que aumentan el comportamiento básico monopolar de las pieles ricas en sebo [1,2].

Al estudiar el impacto de factores nocivos en la fisicoquímica de la piel, tales como las radiaciones UV, los contaminantes urbanos, los nuevos productos cosméticos o farmacéuticos cuyos datos de toxicidad no están disponibles, las medidas in vivo no son factibles debido a la posible toxicidad y regulación de la materia prima. Además, la determinación de la energía libre superficial necesita el uso de compuestos tóxicos tal como diyodometano, que es perjudicial en caso de contacto con la piel. En consecuencia, se han de desarrollar y usar modelos de piel.

Hay modelos animales disponibles, tales como piel de cerdo y piel de rata. Presentan similitud con la piel humana pero también diferencias, sobre todo en cuanto a la composición lipídica que puede afectar a su fisicoquímica [3]. Además, en el marco de un estudio cosmético, se plantean cuestiones éticas y legales: la Unión Europea prohíbe todos los productos evaluados en animales desde 2013.

Se han desarrollado algunos modelos de piel alternativos para reducir el uso de animales para investigaciones cosméticas. La piel humana reconstruida y los explantes de piel humana son probablemente los modelos más poderosos debido a que su comportamiento, estructura y composición son similares a piel in vivo. Sin embargo, esos dos modelos son muy costosos, requieren condiciones estrictas en el uso, y muestran una vida útil limitada. En consecuencia, las superficies no biológicas simples se pueden usar preferentemente para imitar las propiedades de la superficie de la piel y para estudiar las propiedades mecánicas y de fricción o las propiedades de adhesión [4-7]. Por lo tanto, los modelos de piel no biológica están disponibles comercialmente, tal como Vitroskin®, que se ha desarrollado específicamente para imitar las propiedades de la superficie de la piel (pH, fuerza iónica, fisicoquímica). La principal desventaja de estos productos comerciales es que su composición permanece desconocida e inalterable, por lo que pueden ser considerados como “cajas negras”.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar una nueva superficie sintética bastante simple, confiable, barata, y fácil de manipular, que posea propiedades equivalentes a piel humana in vivo. En particular, existe la necesidad de proporcionar un modelo de piel no biológica (NBSM) de composición controlada y ajustable que imite las propiedades de la superficie de la piel, la composición química y la topografía, imitando así su fisicoquímica.

Sumario de la invención

La presente invención satisface la necesidad antes mencionada.

Los inventores han encontrado sorprendentemente que un modelo de piel no biológica que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que está recubierto con una composición lipídica específica y controlada, con una concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico entre 500 pg/cm2 y 2500 pg/cm2, es adecuado para imitar las propiedades de la superficie de la piel, la composición química y la topografía, imitando así su fisicoquímica.

En comparación con los modelos existentes, el modelo de piel no biológica (NBSM) según la invención tiene la ventaja de reproducir la topografía superficial humana real. La tecnología NBSM actual es además completamente versátil, representa un alto potencial como una forma de profundizar la comprensión del impacto del microrrelieve de la piel en su fisicoquímica y en las interacciones de los productos cosméticos y el comportamiento de propagación sobre la piel.

Por tanto, es un objetivo de la invención un modelo de piel no biológica (NBSM) que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que está recubierto con una composición lipídica, en el que el material polimérico es un material que tiene una energía libre superficial (y) de entre 14 y 60 mJ/m2; en el que la composición lipídica comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y l0% de colesterol; y en el que la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico está entre 500 pg/cm2 y 2500 pg/cm2.

Un segundo objetivo de la invención es un procedimiento para preparar un modelo de piel no biológica, que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una impresión de piel con un relieve negativo de la piel;

b) retromoldear la impresión de piel usando un material polimérico que es un material que tiene una energía libre superficial (^y) de entre l4 y 60 mJ/m2;

c) endurecer;

d) preparar una composición lipídica que comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol, y que está libre de disolvente;

e) opcionalmente, calentar la composición lipídica hasta su completa licuefacción,

f) aplicar la composición lipídica líquida sobre el material polimérico;

g) opcionalmente, calentar para homogeneización; y

h) opcionalmente, limpiar el exceso de composición lipídica y calentar de nuevo para la homogeneización. Un tercer objetivo de la invención es el uso del modelo de piel no biológica de la invención para evaluar el comportamiento de productos cosméticos o evaluar el efecto de la contaminación sobre las propiedades de la superficie de la piel.

Un cuarto objetivo de la invención es el uso del modelo de piel no biológica de la invención para evaluar la fisicoquímica de la piel, o evaluar el impacto de la composición lipídica o la topografía de la piel sobre la energía libre superficial (y) de la piel.

Descripción de las figuras

La figura 1 representa un ángulo de contacto 0 formado por una gota de líquido sobre una superficie sólida. La figura 2 representa el concepto NBSM: una piel artificial hecha con silicona recubierta con una composición lipídica artificial.

La figura 3 es un esquema que representa la preparación del soporte polimérico que imita la topografía de la superficie de la piel.

La figura 4 representa las imágenes microscópicas del soporte de silicona (figura 4A), la capa delgada lipídica depositada usando el protocolo 1 (figura 4B) y usando el protocolo 2 de la invención (figura 4C) (Aumento x50, transmisión, luz no polarizada NPL y luz polarizada PL)

La figura 5 representa los espectros infrarrojos registrados antes/después del recubrimiento de sebo utilizando el protocolo 2 de la invención.

La figura 6 representa los espectros infrarrojos registrados in vivo, sobre la VS comparativa y sobre el NBSM de la invención.

La figura 7 representa las imágenes de microscopía 3D (Aumento x300) del NBSM de la invención (figura 7A) y de la VS comparativa (figura 7B).

La figura 8 representa los perfiles de rugosidad del NBSM de la invención (figura 8A) y de la VS comparativa (figura 8B).

La figura 9 representa los parámetros de energía libre superficial determinados para las diferentes superficies: la superficie de silicona, el sebo artificial, el NBSM preparado usando el protocolo 1, el NBSM preparado usando el protocolo 2 de la invención, y explantes de piel viva humana, respectivamente.

La figura 10 representa los valores del ángulo de contacto medidos para AO, IHD, PDC y CPS en el NBSM de la invención (gris oscuro), la VS comparativa (gris claro), e in vivo (negro).

La figura 11 representa el ángulo de contacto con el agua determinado 1 min (figura 11A) y 3 min (figura 11B) después de la aplicación del producto. Se comparan tres superficies: piel in vivo (negro), el NBSM de la invención (gris oscuro), y la VS comparativa (gris claro).

La figura 12 representa los espectros IR registrados en el NBSM de la invención antes y 3 min después de la aplicación de NC en el NBSM.

Definiciones

La expresión “modelo de piel no biológica”, como se usa en la invención, se refiere a sistemas experimentales no biológicos que recrean aspectos de la topografía, la química y la fisicoquímica de la superficie de la piel humana, que representan una piel sana o dañada.

La expresión “topografía de la superficie de la piel”, como se usa en la invención, se refiere a la profundidad, la densidad, y las disposiciones de las líneas y/o surcos de la piel.

La expresión “material polimérico”, como se usa en la invención, se refiere a un material que reproduce la topografía de la superficie de la piel y al que se puede fijar de forma estable y retirable una capa de revestimiento. En la presente memoria descriptiva, las expresiones “material polimérico”, “soporte polimérico”, “sustrato” se utilizan como sinónimos.

La expresión “composición lipídica”, como se usa en la invención, se refiere a una composición que imita la composición lipídica de la superficie de la piel. Dicha composición es químicamente cercana a la composición del sebo de la piel y los lípidos epidérmicos, es decir, la composición lipídica comprende los tipos apropiados de lípidos a niveles que coinciden con los valores humanos. En la presente memoria descriptiva, las expresiones “composición lipídica”, “lípidos de la piel artificial”, “capa de recubrimiento”, “recubrimiento lipídico”, “capa de lípidos de la piel”, se usan como sinónimos. En todas las formas de realización de la invención, todos los porcentajes de materiales en la composición lipídica se expresan en peso con respecto al peso total de la composición lipídica, a menos que se indique específicamente lo contrario.

La expresión “impresión de piel con un relieve negativo de la piel”, como se usa en la invención, se refiere a un molde creado colocando un material adecuado sobre el tejido queratinoso o parte del cuerpo de interés y eliminando el material del tejido. La impresión de piel resultante con relieve negativo, también denominada “molde negativo”, contiene una impresión del tejido queratinoso o parte del cuerpo, y por lo tanto puede usarse para crear un molde positivo.

La expresión “energía libre superficial”, como se usa en la invención, se refiere a una propiedad fisicoquímica de los materiales. Corresponde a la energía necesaria para aumentar el tamaño de una superficie monofásica en una unidad de área. A partir de una escala microscópica, caracteriza las fuerzas involucradas en la integridad del material, tales como las fuerzas de Van der Waals o la unión de hidrógeno. Desde una escala macroscópica, la energía libre superficial está involucrada en la humectabilidad de la superficie. La energía libre superficial se puede medir por varios procedimientos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo mediante el cálculo del ángulo de contacto, usando el procedimiento de gota sésil. El procedimiento usado en la presente invención se divulga particularmente en el ejemplo 2.C.

La expresión “concentración superficial”, como se usa en la invención, se refiere a la cantidad de lípidos que recubren la superficie del material polimérico por unidad de área. La concentración superficial se puede medir mediante varios procedimientos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo pesando el material polimérico antes y después del recubrimiento lipídico, o usando un sebómetro®.

La expresión “factor de asimetría” o “Ssk”, como se usa en la invención, se refiere al parámetro que describe la morfología de la superficie: un valor Ssk positivo corresponde a una superficie que muestra picos y protuberancias que se proyectan por encima de la altura promedio, mientras que un valor Ssk negativo corresponde a una superficie de bandeja con rasguños profundos y poros. El factor de asimetría se puede medir por varios procedimientos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo a partir de imágenes 3D de superficies según la norma ISO 25178, usando el software Mountains Map® (Digital Surf SARL, Besangon, Francia).

La expresión “ángulo de contacto”, como se usa en la invención, se refiere al ángulo 0 formado por una gotita de líquido una vez depositada sobre una superficie sólida (figura 1). El ángulo de contacto se puede medir, por ejemplo, usando un goniómetro y el procedimiento de gota sésil.

La expresión “material viscoelástico”, como se usa en la invención, se refiere a un material cuyas propiedades mecánicas cuando se someten a deformación tienen, por un lado, un componente elástico, y por otro lado, un componente viscoso. Un material puramente elástico se deforma bajo tensión, y después vuelve a su forma original cuando cesa la tensión. Un material puramente viscoso se deforma linealmente con respecto a la tensión, y no vuelve a su forma original cuando cesa la tensión. Un material viscoelástico tiene por tanto un comportamiento intermedio entre estas dos características mecánicas.

La expresión “ lípidos que no están cristalizados” significa que los cristales de forma geométrica del recubrimiento lipídico tienen dimensiones inferiores a 10 pm, preferentemente inferiores a 5 pm, medidas en imágenes de microscopía de luz polarizada.

Descripción detallada

El primer objetivo de la invención es un modelo de piel no biológica (NBSM) que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que está recubierto con una composición lipídica, siendo el material polimérico un material que tiene una energía libre superficial (^y) de entre 14 y 60 mJ/m2; comprendiendo la composición lipídica entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol, y estando la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico entre 500 pg/cm2 y 2500 pg/cm2.

El modelo de piel no biológica (NBSM) según la invención comprende así dos partes distintas combinadas entre sí (véase la figura 2): la primera parte es un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel, y la segunda parte es una mezcla de lípidos de piel artificial que imita la composición lipídica de la piel. Ventajosamente, por lo menos una superficie del material polimérico está recubierta con la composición lipídica.

En el modelo de piel no biológica de la invención, el material polimérico actúa así ventajosamente como sustrato. El material polimérico puede tener cualquier forma adecuada para la aplicación de un producto y para el análisis del sustrato y/o su recubrimiento lipídico. Por ejemplo, el material polimérico puede tener forma de una hoja que tiene dos superficies paralelas sustancialmente planas y un grosor sustancialmente uniforme. Ventajosamente, el grosor del material polimérico está entre alrededor de 1 mm y alrededor de 1 cm. Alternativamente, el material polimérico puede tener la forma de una parte del cuerpo, por ejemplo un brazo, una pierna, una mano, un pie, un dedo de la mano, un dedo del pie, la parte superior del torso, la parte inferior del torso, etc.

En el contexto de la invención, el material polimérico es un material que tiene una energía libre superficial (^y) de entre 14 y 60 mJ/m2. Dicho material polimérico permite reproducir mejor la topografía de la superficie de la piel y las propiedades de la superficie de la piel tales como los perfiles de rugosidad de la piel o la energía superficial de la piel. El material polimérico usado en la invención es en particular un material polimérico viscoelástico. Ventajosamente, el material polimérico usado en la invención se selecciona de entre el grupo de materiales que comprende o consiste en poliuretano, polimetacrilato de metilo, polipropileno, poliamida, polisacáridos, proteína, silicona, o mezclas de los mismos. Más ventajosamente, el material polimérico usado en la invención se selecciona de entre el grupo de materiales que comprende o consiste en poliuretano, polimetacrilato de metilo, silicona, o mezclas de los mismos. En particular, el material polimérico es un material de silicona que tiene una energía libre superficial (^y) de entre 14 y 60 mJ/m2. Por ejemplo, el material polimérico usado en la invención puede ser un caucho de silicona comercial tal como la silicona DragonSkin®20.

El material polimérico puede formarse por medios conocidos por el experto en la técnica, por ejemplo utilizando una impresión de piel con un relieve negativo de la piel en la que se vierte y se endurece el material. En este contexto, la impresión de piel es ventajosamente una impresión de piel de silicona biocompatible tal como la silicona biocompatible Body Double® o Silflo®, una impresión de piel de alginato, o una impresión de piel de yeso. Más ventajosamente, la impresión de piel es una impresión de piel de silicona biocompatible tal como la silicona biocompatible Body Double® o Silflo®.

Según la invención, la composición lipídica imita la composición lipídica de la superficie de la piel. La composición lipídica comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol.

Ventajosamente, la composición lipídica comprende triglicéridos en un contenido de entre 14% y 60%, más ventajosamente entre 25% y 40%, más ventajosamente entre 28% y 35%, en particular 32%, en peso.

Ventajosamente, la composición lipídica comprende ácidos grasos libres en un contenido de entre 2% y 40%, más ventajosamente de entre 20% y 35%, más ventajosamente de entre 25% y 30%, en particular 28%, en peso. Ventajosamente, la composición lipídica comprende ésteres de cera en un contenido de entre 4% y 30%, más ventajosamente de entre 15% y 26%, más ventajosamente de entre 20% y 26%, en particular 25%, en peso. Ventajosamente, la composición lipídica comprende escualeno en un contenido de entre 3% y 20%, más ventajosamente de entre 5% y 15%, más ventajosamente de entre 8% y 20%, en particular 10%, en peso.

Ventajosamente, la composición lipídica comprende colesterol en un contenido de entre 1% y 10%, más ventajosamente de entre 1% y 6%, más ventajosamente de entre 2% y 6%, en particular 4%, en peso.

Ventajosamente, la composición lipídica también comprende oleato de colesterilo en un contenido de entre 0% y 9.5%, más ventajosamente de entre 1% y 9.5%, más ventajosamente de entre 1 y 5%, más ventajosamente de entre 1 y 3%, particularmente 2%, en peso.

Ventajosamente, la composición lipídica también comprende sulfato de colesterol en un contenido de entre 0% y 2%, más ventajosamente de entre 0% y 1.8%, en particular de entre 0 y 1.5%.

Ventajosamente, la composición lipídica también comprende alcanos lineales en un contenido de entre 0% y 9%, más ventajosamente de entre 0% y 7%, en particular de entre 0 y 6%.

Ventajosamente, la composición lipídica también comprende esfingolípidos en un contenido de entre 0% y 20%, más ventajosamente de entre 0% y 19%, en particular de entre 0 y 18%.

La composición lipídica comprende ventajosamente vitamina E para asegurar la estabilidad de la composición, ventajosamente en un contenido de entre 0% y 1% en peso, más ventajosamente en un contenido de entre 0.01% y 1% en peso, con respecto al peso total de la composición lipídica.

La composición lipídica de la invención comprende así lípidos en proporciones biológicamente relevantes, es decir, valores medios coincidentes para seres humanos, y contiene componentes de éster de cera, triglicéridos y ácidos grasos libres tanto saturados como monoinsaturados, e incluye colesterol, y ventajosamente componentes de éster de colesterol y vitamina E.

Una ventaja de la composición lipídica es que se puede adaptar a diferentes tipos de piel (piel normal, piel seca, piel grasa, piel mixta...) o zona del cuerpo adaptando los contenidos de lípidos. La composición lipídica también se puede ajustar para imitar los trastornos cutáneos vinculados a una modificación en los lípidos de la piel, tal como la dermatitis atópica o los síntomas de la piel seca.

Ventajosamente, la composición lipídica comprende entre 25% y 40% de triglicéridos, entre 20% y 35% de ácidos grasos libres, entre 15% y 26% de ésteres de cera, entre 5% y 15% de escualeno, entre 1% ay6% de colesterol, entre 1% y 5% de oleato de colesterilo, entre 0.01 y 1% de vitamina E, entre 0% y 1.8% de sulfato de colesterol, entre 0% y 7% de alcanos lineales, y entre 0% y 19% de esfingolípidos, en peso con respecto al peso total de la composición lipídica.

Más ventajosamente, la composición lipídica comprende entre 28% y 35% de triglicéridos, entre 25% y 30% de ácidos grasos libres, entre 20% y 26% de ésteres de cera, entre 8% y 12% de escualeno, entre 2% y 6% de colesterol, y entre 1% y 3% de oleato de colesterilo, entre 0.01 y 1% de vitamina E, entre 0% y 1.5% de sulfato de colesterol, entre 0% y 6% de alcanos lineales, y entre 0% y 18% de esfingolípidos, en peso con respecto al peso total de la composición lipídica.

Aún más ventajosamente, la composición lipídica comprende 32% de triglicéridos, 28% de ácidos grasos libres, 25% de ésteres de cera, 10% de escualeno, 4% de colesterol, y 2% de oleato de colesterilo, 0.01 de vitamina E, 0% de sulfato de colesterol, 0% de alcanos lineales, y 0% de esfingolípidos, en peso con respecto al peso total de la composición lipídica.

Ventajosamente, la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico está entre 800 |jg/cm2 y 1800 |jg/cm2 Si la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico es mayor que 2500 jg/cm 2 o menor que 500 jg/cm 2, el modelo de piel no biológica tendría una energía libre superficial que no concuerda bien con la energía libre superficial calculada en explantes de piel humana viva, que es de alrededor de 28.4 ± 2.8 mJ/m2

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene una energía libre superficial (^y) de entre 24 mJ/m2 y 45 mJ/m2, más ventajosamente de entre 26 mJ/m2 y 33 mJ/m2

Ventajosamente, la composición lipídica que recubre el material polimérico está compuesta por lípidos que no están cristalizados. “No cristalizado” significa que los cristales de forma geométrica del recubrimiento lipídico tienen dimensiones menores que 10 jm , preferentemente menores que 5 jm , según se mide en imágenes de microscopía de luz polarizada. Por lo tanto, el modelo de piel no biológica de la invención presenta un aparente recubrimiento lipídico homogéneo sobre toda su superficie (véase la figura 4C).

En el contexto de la invención, la concentración superficial de la composición lipídica y del recubrimiento lipídico no cristalizado puede obtenerse en particular gracias al procedimiento de recubrimiento específico de la composición lipídica sobre el material polimérico. Este procedimiento específico se describe a continuación.

Además, la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico y el recubrimiento lipídico homogéneo permite obtener un modelo de piel no biológica que imita el relieve de la piel con mucha más precisión que el modelo de piel no biológica existente. El relieve de la superficie del NBSM puede determinarse analizando sus perfiles de rugosidad, y en particular el factor de asimetría.

Los parámetros de rugosidad se enumeran en la tabla 1, y se pueden medir a partir de imágenes 3D de superficies según la norma ISO 25178, usando el software Mountains Map® (Digital Surf SARL, Besangon, Francia). Los cálculos se han realizado sobre imágenes 3D obtenidas utilizando un microscopio Keyence VHX-1000 (Keyence Corporation TSE, Osaka, Japón) con la lente VH-Z100R con un aumento de x300. Las imágenes 3D se grabaron en modo transmisión, y se ensamblaron para obtener un tamaño de 1600 x 1200 píxeles.

Tabla 1. Definiciones de parámetros de rugosidad

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene un factor de asimetría de entre 0.0 y -2.5, más ventajosamente de entre -0.2 y -1.70, aún más ventajosamente de entre -0.5 y -0.9. Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [8].

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene una altura media aritmética (Sa) de entre 10 jm y 80 jm , más ventajosamente de entre 15 jm y 50 jm , más ventajosamente de entre 17 y 25 jm . Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [5,9].

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene una altura máxima (Sz) de entre 75 jm y 2000 jm , más ventajosamente de entre 100 jm y 300 jm , más ventajosamente de entre 120 y 175 jm . Estos valores también tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [5,9].

Además, el modelo de piel no biológica de la invención tiene un pH superficial de entre 4.0 y 7.0; más ventajosamente entre 4.2 y 6.8; más ventajosamente entre 4.8 y 5.9. Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo, que están entre 4.2 y 6.8 [10]. Este valor de pH se ha medido con un Skin-pH-Meter® (Courage Khazaka Electronic GmbH, Colonia, Alemania) a temperatura ambiente (es decir, entre 18°C y 25°C) y 50% de humedad.

Un segundo objetivo de la invención es un procedimiento para preparar un modelo de piel no biológica, que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una impresión de piel con un relieve negativo de la piel;

b) retromoldear la impresión de piel usando un material polimérico que es un material que tiene una energía libre superficial (^y) de entre 14 y 60 mJ/m2;

c) endurecer;

d) preparar una composición lipídica que comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol, y que está libre de disolvente;

e) opcionalmente, calentar la composición lipídica hasta su completa licuefacción,

f) aplicar la composición lipídica líquida sobre el material polimérico;

g) opcionalmente, calentar para homogeneización; y

h) opcionalmente, limpiar el exceso de composición lipídica y calentar de nuevo para la homogeneización.

En el procedimiento de la invención, la impresión de piel con un relieve negativo de la piel, el material polimérico, y la composición lipídica son como se definen anteriormente en la descripción.

Las etapas a) y b) del procedimiento de la invención son etapas que pueden realizarse fácilmente por procedimientos conocidos por el experto en la materia, por ejemplo usando una impresión de piel con un relieve negativo de la piel en la que se vierte y se endurece el material. En este contexto, la impresión de piel es ventajosamente una impresión de piel de silicona biocompatible tal como la silicona biocompatible Body Double®.

La etapa c) también es una etapa que se puede realizar fácilmente mediante un procedimiento conocido por el experto en la materia. En particular, el experto en la materia sabrá cómo adaptar el tiempo y las condiciones de endurecimiento para obtener un material polimérico que tenga las propiedades físicas y mecánicas esperadas. Por ejemplo, cuando se utiliza la silicona DragonSkin®20 como material polimérico, el endurecimiento dura por lo menos 4 h a temperatura ambiente (es decir, entre 18°C y 25°C).

La particularidad del procedimiento de la invención radica en las etapas d) a g), y opcionalmente d) a h). En efecto, la particularidad del procedimiento de la invención es que durante el recubrimiento, la composición lipídica que se aplica sobre el material polimérico está libre de disolvente. Por el contrario, en los procedimientos de recubrimiento conocidos en la técnica, la composición lipídica comprende lípidos disueltos en un disolvente, evaporándose dicho disolvente después del recubrimiento. Estos procedimientos conducen a un recubrimiento lipídico que está cristalizado, dando lugar a propiedades de la superficie que no concuerdan con las propiedades de la superficie de la piel.

En el contexto de la presente invención, la etapa d) de preparación de la composición lipídica comprende ventajosamente una etapa d1) de disolución de los lípidos en un disolvente, y una etapa d2) de evaporación de todo el disolvente.

Ventajosamente, en la etapa d1), los lípidos se disuelven en un disolvente hasta alcanzar una concentración de entre 1 y 20 g/l, más ventajosamente de entre 5 y 15 g/l de lípidos.

Ventajosamente, en la etapa d1), el disolvente se selecciona de entre el grupo que consiste en diclorometano, metanol, etanol, cloroformo, acetato de etilo, tolueno, acetona, dimetilsulfóxido, y mezclas de los mismos. Ventajosamente, el disolvente es una mezcla de cloroformo y metanol, en particular en una relación 2:1.

Una vez lista la composición lipídica libre de disolvente, dicha composición ya es líquida a temperatura ambiente o dicha composición se calienta (etapa e)) hasta su completa licuefacción. Esta etapa es importante para permitir el recubrimiento homogéneo de la composición lipídica líquida sobre el material polimérico. Ventajosamente, la temperatura de calentamiento de la etapa e) es de por lo menos 25°C, ventajosamente de entre 65°C y 200°C, más ventajosamente de entre 65°C y 100°C. La temperatura de calentamiento debe ser lo suficientemente alta para obtener una composición líquida, pero no demasiado alta para evitar la degradación de los lípidos.

Ventajosamente, antes del recubrimiento de la etapa f), el material polimérico se lleva a la misma temperatura que la composición lipídica en la etapa e). Tal etapa permite evitar la diferencia de temperatura durante el recubrimiento, y así permite obtener un recubrimiento más homogéneo.

El procedimiento de la invención comprende entonces una etapa de aplicar la composición lipídica líquida sobre el material polimérico. Ventajosamente, esta etapa se puede llevar a cabo mediante recubrimiento con brocha, recubrimiento por centrifugación, o recubrimiento por inmersión, ventajosamente mediante recubrimiento con brocha o recubrimiento por centrifugación.

Después de la etapa de recubrimiento, el material polimérico recubierto obtenido se calienta opcionalmente para su homogeneización (etapa g)), ventajosamente a una temperatura de por lo menos 25°C, ventajosamente de entre 65°C y 200°C, más ventajosamente de entre 65°C y 100°C. Ventajosamente, la etapa g) se lleva a cabo a la misma temperatura que la usada en la etapa e).

En el procedimiento de la invención, todas las etapas de calentamiento pueden realizarse por medios conocidos por el experto en la materia, por ejemplo colocando el material en un horno. Se pueden utilizar otros medios de calentamiento tales como placas calientes, baño de agua, o elemento Peltier.

Ventajosamente, el procedimiento de la invención permite obtener una concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico que está entre 500 pg/cm2 y 2500 pg/cm2, más ventajosamente entre 800 pg/cm2 y 1800 pg/cm2

Para obtener dicha concentración superficial, el procedimiento de la invención comprende opcionalmente una etapa h) de limpieza del exceso de composición lipídica. Ventajosamente, la etapa de limpieza del exceso de composición lipídica se lleva a cabo por absorción. Después de esta etapa, el material polimérico recubierto obtenido se calienta opcionalmente para su homogeneización, ventajosamente a una temperatura de por lo menos 25°C, ventajosamente de entre 65°C y 200°C, más ventajosamente de entre 65°C y 100°C, más ventajosamente a la misma temperatura que la usada en las etapas e) y g).

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica así obtenido se deja enfriar entonces hasta temperatura ambiente (es decir, entre 18 y 25°C).

El procedimiento de la invención permite así el control de la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico, y por tanto el control de las propiedades superficiales del modelo de piel no biológica obtenido.

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica obtenible por el procedimiento de la invención tiene una energía libre superficial (y) de entre 24 mJ/m2 y 45 mJ/m2, más ventajosamente de entre 26 mJ/m2 y 33 mJ/m2.

Ventajosamente, el procedimiento de la invención permite obtener un recubrimiento lipídico que está compuesto por lípidos que no están cristalizados. Por tanto, el procedimiento de la invención permite obtener un modelo de piel no biológica de la invención que presenta un aparente recubrimiento lipídico homogéneo en toda su superficie (véase la figura 4C).

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene un factor de asimetría de entre 0.0 y -2.5, más ventajosamente de entre -0.2 y -1.70, aún más ventajosamente de entre -0.5 y -0.9. Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [8].

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene una altura media aritmética (Sa) de entre 10 pm y 80 pm, más ventajosamente de entre 15 pm y 50 pm, más ventajosamente de entre 17 y 25 pm. Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [5,9].

Ventajosamente, el modelo de piel no biológica de la invención tiene una altura máxima (Sz) de entre 75 pm y 2000 pm, más ventajosamente de entre 100 pm y 300 pm, más ventajosamente de entre 120 y 175 pm. Estos valores también tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo [5,9]. Además, el modelo de piel no biológica de la invención tiene un pH superficial de entre 4.0 y 7.0; más ventajosamente de entre 4.2 y 6.8; más ventajosamente de entre 4.8 y 5.9. Estos valores tienen buena concordancia con los datos de la bibliografía in vivo, que están entre 4.2 y 6.8 [10].

Otro objetivo de la invención es, por lo tanto, un modelo de piel no biológica obtenible mediante el procedimiento de la invención, y que tiene ventajosamente las propiedades/características mencionadas anteriormente.

En lo siguiente, la expresión “el modelo de piel no biológica (NBSM) de la invención” abarca el NBSM de la invención como se describe anteriormente y el NBSM que se puede obtener mediante el procedimiento de la invención como se describe anteriormente.

Los inventores también han encontrado que el NBSM de la invención presenta usos potenciales para la caracterización de la película residual presente en la piel después de la aplicación tópica. El estudio fisicoquímico destaca la similitud entre el comportamiento de la piel in vivo y el NBSM en contacto con ingredientes cosméticos y emulsiones. Esto puede ser de gran interés para desarrollar el conocimiento de la película cosmética residual tras la aplicación de materias primas o productos tales como geles o emulsiones. Esta es un área clave para la caracterización sensorial, pero también para las evaluaciones de eficacia.

El NBSM de la invención también es de gran interés para estudiar la eficacia de nuevos productos cosméticos en la superficie de la piel, pero también para investigaciones más fundamentales. La composición lipídica se puede ajustar para imitar los trastornos cutáneos vinculados a una modificación en los lípidos de la piel, tales como la dermatitis atópica o los síntomas de la piel seca. Obviamente, esto puede constituir una forma novedosa para caracterizar esos trastornos de la piel y sus consecuencias fisicoquímicas.

El NBSM de la invención también se puede utilizar para estudiar los impactos de muchos factores externos tales como la radiación UV, el ozono, o los contaminantes urbanos en la fisicoquímica de la superficie de la piel, y para comprender la adhesión de partículas o microorganismos. El NBSM se puede almacenar durante varios días o semanas en la oscuridad sin ninguna modificación. Si es necesario, solo hay que introducirlo en el horno a temperatura suficiente para licuar la mezcla lipídica para volver a homogeneizar el recubrimiento lipídico. La posibilidad de reutilizar el NBSM según la invención es una gran ventaja sobre el NBSM existente, que no puede conservarse después del uso inicial. Por ejemplo, el modelo de piel no biológica comercial: Vitroskin® (IMS, Inc., Milford, CT) no se puede retener una vez hidratado.

Por lo tanto, un tercer objetivo de la invención es el uso del modelo de piel no biológica de la invención para evaluar el comportamiento de los productos cosméticos. Tal uso puede permitir comprender la interacción (adversa o beneficiosa) de productos químicos de productos de consumo, productos químicos industriales y productos farmacéuticos en contacto directo y prolongado con la piel humana.

Otro objetivo de la invención es el uso del modelo de piel no biológica de la invención para evaluar el efecto de la contaminación sobre las propiedades de la superficie de la piel.

Otro objetivo de la invención es el uso del modelo de piel no biológica de la invención para evaluar la fisicoquímica de la piel, o evaluar el impacto de la composición lipídica o la topografía de la piel sobre la energía libre superficial (Y) de la piel.

Los ejemplos que siguen ilustran la invención sin limitar en modo alguno su alcance.

Ejemplos

Ejemplo 1. Preparación de un modelo de piel no biológica según la invención

Se ha desarrollado un modelo de piel no biológica (NBSM) según la invención. Consta de dos partes diferenciadas (véase la figura 2). La primera parte es un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel. Este material polimérico está recubierto con un sebo artificial que imita la composición lipídica de la piel del rostro. Este NBSM se preparó como se describe en los siguientes párrafos.

A. Preparación de un soporte polimérico que imita la topografía de la superficie de la piel

Se preparó una impresión de piel in vivo usando la silicona biocompatible Body Double® (Creation Silicone, Jouyen-Josas, Francia) para obtener una superficie de silicona con un relieve negativo de la piel. Esta impresión de piel se retromoldeó con la silicona DragonSkin® (DragonSkin 20, Creation-Silicone, Jouy-en-Josas, Francia) (véase la figura 3): después de mezclar una cantidad igual de los dos componentes del kit, la Dragonskin® se dejó desgasificar a alto vacío durante 10 min. A continuación, la mezcla viscosa se vertió sobre la impresión de piel Body Double®, y se dejó endurecer durante por lo menos 4h.

B. Preparación del sebo artificial

El sebo artificial se preparó siguiendo la composición descrita en la tabla 2 [11]. Todos los lípidos pesados se disolvieron en cloroformo/metanol (CHCh/MeOH) 2:1 para alcanzar una concentración de sebo de 10 g/l. La disolución se mantuvo en el frigorífico (T=2-4°C) hasta su uso. Cuando fue necesaria la evaporación de disolventes, se usó un evaporador rotatorio (Rotavapor® R-300, BÜCHI Labortechnik AG, Flawil, Suiza).

Tabla 2: composición usada para el sebo artificial [11]

A continuación, el sebo artificial se revistió sobre el material polimérico descrito anteriormente. Se ensayaron dos protocolos de recubrimiento: uno según la invención y un protocolo comparativo.

C. Protocolos de recubrimiento

C1. Protocolo 1 (Comparativo)

El primer protocolo (denominado “Protocolo 1”) utilizó una disolución de sebo en CHCl3/MeOH 3:7 a una concentración de 20 g/l. La disolución de sebo se pulverizó a través de una bomba de pulverización sobre el material polimérico [5,12]. Se realizaron 10 pulverizaciones a una distancia de 5 cm sobre una superficie de 1 cm x 7 cm a temperatura ambiente. Las superficies preparadas se colocaron en un tubo de plástico cerrado para permitir una evaporación lenta de los disolventes y una buena homogeneidad del recubrimiento de lípidos.

La concentración superficial media obtenida es 460 pg/cm2, según se mide usando la diferencia de masa antes y después del recubrimiento lipídico.

C2. Protocolo 2 (Invención)

El segundo protocolo (denominado “Protocolo 2”, o protocolo según la invención) usó sebo puro, sin disolvente alguno. Los disolventes se evaporaron de la disolución de sebo artificial. La mezcla de lípidos resultante se colocó en un horno a 70°C hasta su completa licuefacción. El material polimérico también se colocó en el horno a 70°C durante 15 min para evitar la diferencia de temperatura durante el depósito. Se usó un lápiz delgado para aplicar una película lipídica líquida sobre el soporte de silicona. Después, el soporte recubierto se volvió a colocar en el horno durante 5 min para su homogeneización a 70°C. Se eliminó el exceso de lípidos con papel absorbente, y la silicona recubierta se colocó nuevamente en el horno durante 5 min a 70°C. El modelo de piel artificial preparado como se describe se dejó enfriar hasta temperatura ambiente durante unos minutos.

La concentración superficial media obtenida es 1500 pg/cm2, según se mide usando la diferencia de masa antes y después del recubrimiento lipídico.

Ejemplo 2. Caracterización del modelo de piel no biológica según la invención

El modelo de piel no biológica según la invención que se preparó en el Ejemplo 1 con el protocolo 2 de recubrimiento (=protocolo 2 de NBSM) se caracteriza ahora y se compara con:

- explantes de piel humana viva;

- medidas in vivo;

- un modelo de piel no biológica comercial: Vitroskin® (IMS, Inc., Milford, CT) (=VS); y

- el NBSM comparativo preparado en el Ejemplo 1 con el protocolo 1 de recubrimiento (=protocolo 1 de NBSM).

A. Modelos de estudio

A1. Piel ex vivo (explantes de piel viva humana):

Los explantes de piel viva humana se proporcionaron por BIO-EC (Longjumeau, Francia); se obtuvieron de cirugía plástica del área abdominal de una mujer caucásica de 29 años, con su consentimiento. Para preparar los explantes de piel, primero se eliminó la grasa subcutánea con un bisturí, después se cortó la piel (dermis y epidermis) en círculos de aproximadamente 2 cm de diámetro. Los explantes según se prepararon se colocaron en condiciones de supervivencia usando medio de explante de BIO-EC (BEM), y se mantuvieron en una incubadora a 37°C en CO2 al 5%. La mitad del BEM se reemplazó por uno nuevo cada dos días. Se utilizaron ocho explantes para la determinación de la energía libre superficial. Se mantuvieron en la incubadora hasta las mediciones del ángulo de contacto. Se limpiaron suavemente antes de las mediciones, para eliminar el BEM residual presente en la superficie.

A2. Mediciones in vivo:

Se realizaron mediciones in vivo en el antebrazo de una mujer caucásica de 21 años con su consentimiento. La piel analizada se mantuvo sin lavar durante 2 horas, y no se realizó ningún tratamiento antes de las mediciones. A3. Modelo de piel comercial no biológica (NB):

El Vitroskin® comercial (IMS, Inc., Milford, CT) se caracterizó y se usó en el estudio. Es una referencia en cuanto a modelos de piel no biológica para estudios fisicoquímicos. El Vitroskin® (VS) es un modelo de piel sintética elaborado con proteínas y lípidos que imita las propiedades de la superficie de la piel, tales como la fuerza iónica, el pH, la topografía, y la tensión superficial crítica. Este modelo de piel NB se utiliza como sustituto de la piel para medidas in vitro de FPS (Factor de Protección Solar) o para el estudio de la difusión de emolientes. Antes de su uso, requirió ser hidratado de acuerdo con un protocolo estandarizado desarrollado por IMS. Las piezas de VS se colocaron durante 16-24 h a temperatura ambiente en una cámara de hidratación estándar cerrada que contenía 350 g de una mezcla agua/glicerina 85:15, vertida en el fondo [13].

B. Caracterización de la superficie del modelo de piel no biológica según la invención

B1. Microscopía óptica:

La observación de las superficies se realizó usando un microscopio óptico (DMLP/DC 300, Leica Microsystems, Wetzlar, Alemania) equipado con una cámara y controlado por el software Leica Application Suite. Todas las imágenes se obtuvieron usando el modo de transmisión, con un aumento de x50.

La microscopía óptica se usa para comparar la superficie del protocolo 1 de NBSM y el protocolo 2 de NBSM. Las capas delgadas de sebo de los dos modelos se visualizaron usando un microscopio óptico en modo de transmisión (véase la figura 4). La figura 4 muestra las imágenes microscópicas del soporte de silicona (figura 4A), la capa delgada de sebo depositada usando el protocolo 1 (figura 4B) y el protocolo 2 (figura 4C) (Aumento x50, transmisión, luz no polarizada NPL y luz polarizada PL).

La presencia de lípidos sobre el soporte polimérico da un aspecto granular al relieve (figuras 4B y 4C). Usando el protocolo 1, los lípidos cristalizan claramente, como se evidencia en la figura 4B: son visibles cristales en forma de diamante bajo luz polarizada. Esta cristalización, probablemente debida a la evaporación de los disolventes, da un aspecto brillante a la superficie, que no es apropiado para el aspecto de recubrimiento lipídico. Esta cristalización no se observa para el protocolo 2, que exhibe una capa de sebo aparente homogénea sobre toda la superficie (figura 4C).

B2. Espectroscopía infrarroja:

Se usó un espectrofotómetro FT-IR (PerkinElmer, Inc., Waltham, Massachusetts, USA), conectado al software Spectrum. Se registraron 4 espectros para cada medida, usando el modo ATR (cristal de ZnSe). El intervalo de vibraciones fue de entre 4000 y 650 cm-1.

Los lípidos que recubren el material polimérico del protocolo 2 de NBSM se caracterizaron por espectroscopía infrarroja y se compararon con el soporte de silicona y el sebo artificial (véase la figura 5). Las vibraciones asociadas al sebo artificial son visibles en el espectro infrarrojo de NBSM. Están indicados por las flechas negras en la figura 5, y sus números de onda asociados se dan a conocer en la tabla 3 y se comparan con datos in vivo.

Tabla 3: números de onda (cm-1) para la piel in vivo, el sebo artificial y el NBSM.

Los números de onda asociados al estiramiento simétrico de CH² (tabla 3) dan información sobre el empaquetamiento conformacional de las cadenas de lípidos. Según Mendelsohn et al [14], el empaquetamiento de las cadenas de lípidos evoluciona hacia la profundidad del estrato córneo. A través de la superficie extrema (de 0 a 4 |jm), el número de onda del estiramiento simétrico de CH² evoluciona de 2853 a 2849 cm-1, que corresponde al empaquetamiento de la cadena desordenado y hexagonal. Esto se debe a la composición específica de lípidos enriquecida en lípidos insaturados que recubre la piel. Más profundo en el estrato córneo, los lípidos saturados son predominantes y muestran un empaquetamiento ortorrómbico altamente ordenado con números de onda asociados entre 2849 y 2847 cirr1. Este empaquetamiento altamente ordenado proporciona al estrato córneo su función de barrera contra el agua. Los datos de espectros FTIR in vivo registrados en la frente muestran un empaquetamiento de cadena desordenado, que corresponde a un estado líquido [14]. Los espectros de FTIR del sebo artificial y del NBSM muestran un empaquetamiento de cadena de tipo hexagonal, explicado por la mezcla de cadenas de lípidos saturados e insaturados usada. Por lo tanto, se trata de un empaquetamiento intermedio entre el estado de lípidos líquidos y la organización de lípidos altamente ordenada (número de onda < 2849 cm-1). Por lo tanto, esta conformación es consistente con el empaquetamiento de la cadena de lípidos de la superficie extrema entre 2853 y 2859 cirr1 descrito por Mendelsohn [14].

También se llevó a cabo espectroscopía infrarroja para comparar el protocolo 2 de NBSM y el modelo de VS. Los espectros obtenidos en ambos modelos se apilan con un espectro in vivo registrado en la frente (Fig. 6). Como era de esperar, la figura 6 muestra tres espectros distintos, que reflejan las grandes diferencias en la composición de las superficies. El protocolo 2 de NBSM está enriquecido en lípidos sebáceos, mientras que están ausentes en el VS. El VS muestra vibraciones asociadas a ceramidas (1631 cm-1 y 1553 cm-1). Esos lípidos están implicados en la organización de los lípidos del estrato córneo, y en consecuencia en la función de barrera de la piel. Para el protocolo 2 de NBSM, en el que las ceramidas están ausentes, hemos demostrado que somos capaces de alcanzar una fisicoquímica muy cercana a piel ex vivo usando únicamente lípidos sebáceos. El impacto de las ceramidas en la fisicoquímica de la piel es insignificante en comparación con los lípidos sebáceos. Es por ello que la adición de ceramidas para el presente estudio fisicoquímico no fue relevante. El VS también está bien hidratado, como lo destaca la importante vibración asociada a las estructuras -OH (v = 3286 cm-1). Este estado de hidratación es menos evidente en el espectro in vivo. Esto puede ser una fuente de divergencia con respecto al comportamiento fisicoquímico de VS y de piel in vivo.

B3. Microscopía digital

Se usó un microscopio Keyence VHX-1000 (Keyence Corporation TSE, Osaka, Japón) usando la lente VH-Z100R con un aumento de x300. Las imágenes 3D se grabaron en modo transmisión y se ensamblaron para obtener un tamaño de 1600 x 1200 píxeles.

Los perfiles y parámetros de rugosidad se calcularon a partir de imágenes 3D de superficies según la norma ISO 25178, usando el software Mountains Map® (Digital Surf SARL, Besangon, Francia). Los diferentes parámetros de rugosidad obtenidos se enumeran en la tabla 1.

La microscopía 3D da acceso a la topografía superficial del protocolo 2 de NBSM y los modelos VS y ayuda a estudiar su rugosidad. Las imágenes 3d obtenidas se presentan en la figura 7 (7A para el protocolo 2 de NBSM, y 7B para los modelos de VS), y los perfiles de rugosidad se resumen en la figura 8 (8A para el protocolo 2 de NBSM, y 8B para los modelos de VS).

Los parámetros de rugosidad se resumen en la tabla 1. Los resultados destacan que ambos modelos muestran Sa y Sz en el orden de magnitud de la piel in vivo [5,8]. Una diferencia importante entre el protocolo 2 de NBSM y el VS se refiere al factor de asimetría Ssk: SskNBSM = -0.739 frente a Sskvs = 0.648. Este importante parámetro describe la morfología de la superficie: un valor Ssk positivo corresponde a una superficie que muestra picos y protuberancias que sobresalen por encima de la altura promedio, mientras que un valor Ssk negativo corresponde a una superficie de bandeja con poros y rasguños profundos. Esos valores están de acuerdo con las observaciones visuales realizadas en las figuras 7A y 7B. En consecuencia, el parámetro Ssk es claramente discriminante entre ambos modelos no biológicos. Además, los datos in vivo de la bibliografía dan a conocer valores negativos de Ssk entre -0.46 y -0.91. El factor de asimetría del protocolo 2 de NBSM está así muy de acuerdo con el parámetro in vivo.

Tabla 4: parámetros de rugosidad calculados en el protocolo 2 de NBSM y en VS, en los que Sa: altura media aritmética, y Sz: altura máxima

El protocolo 2 de NBSM imita el relieve de la piel del antebrazo con mucha más precisión que VS. Como consecuencia, con el objetivo de comparar las mediciones del ángulo de contacto realizadas en el antebrazo ventral in vivo, el protocolo 2 de NBSM parece más adecuado debido a que la rugosidad de la superficie tiene un impacto significativo en las mediciones del ángulo de contacto.

C. Determinación de la energía libre superficial

C1. Mediciones de ángulo de contacto de avance:

Las mediciones del ángulo de contacto se llevaron a cabo usando un goniómetro portátil PGX+ (ScanGaule, Gravigny, Francia) conectado al software PGPlus. Este goniómetro está equipado con una cámara de alta resolución para adquirir imágenes, con un sistema de iluminación específico asociado a un espejo para visualizar la gotita. La jeringa usada para la deposición de gotitas tiene un diámetro interno de 0.77 mm. Las mediciones se realizaron a temperatura ambiente (20 ± 1.5°C). El ángulo de contacto de avance 0a es el valor más alto del ángulo de contacto medido antes del desplazamiento de la línea base de la gota cuando se aumenta el volumen de la gota. Se depositó una pequeña gota sobre la superficie, y se aumentó su volumen mediante la adición de cinco gotas sucesivas. La gota final alcanzó un volumen de aproximadamente 7 pl. Se tomaron cinco fotografías inmediatamente después de la adición de cada gota. El tiempo total del experimento es de alrededor de 20 segundos, por lo que se desprecia la evaporación o penetración de líquido. El ángulo de contacto desde ambos lados de la gota se calculó usando el programa de software. 0^a fue entonces el valor máximo obtenido de la media de ambos lados de la gota entre estas cinco fotografías. Las mediciones del ángulo de contacto de avance para cada líquido se realizaron por lo menos por triplicado para cada modelo de estudio.

C2. Líquidos para mediciones de ángulos de contacto:

Se utilizaron tres líquidos de referencia para realizar el cálculo de la energía libre superficial: agua ultrapura (resistividad de 18 MQ.cm-1 a 25°C), diyodometano (grado analítico, 99% de pureza), y formamida (grado analítico, 99% de pureza) (Sigma Aldrich, Saint-Louis, Missouri). Los valores de sus componentes de energía libre superficial se dan a conocer en la tabla 5.

Tabla 5: componentes de energía libre superficial del agua, diyodometano y formamida [15].

C3. Determinación de la energía libre superficial

Para determinar la energía libre superficial de superficies sólidas, uno de los enfoques más recientes ha sido desarrollado por Van Oss y colaboradores [1,16]. Sugieren que la energía libre superficial de sólidos y líquidos se puede dividir en dos componentes: el componente de Lifschitz-Van der Waals (yLW), que corresponde a las interacciones de Van der Waals (Keesom, Debye, Londres), y el componente ácido-base (yAB), que corresponde a las interacciones ácidas y básicas, según el concepto de Lewis:

Y = y LW+ y AB (1)

Este componente ácido-base se puede expresar mediante la media geométrica de dos parámetros: y+ (aceptor de electrones) y y" (donante de electrones):

Este último componente incluye el enlace de hidrógeno y las interacciones de electrones n. La energía libre superficial se puede calcular a partir de las mediciones del ángulo de contacto usando la ecuación de Young:

en la que ^yl es la tensión superficial del líquido, 0 es el ángulo de contacto, ^ys es la energía libre superficial del sólido, ne es la presión de película del líquido, y ysl es la energía libre de la superficie interfacial. “L” y “S” se refieren a líquido y sólido, respectivamente. ne puede despreciarse para sólidos de baja energía como la piel [4]. Según Van Oss, la energía libre de la superficie interfacial se puede expresar de la siguiente manera:

Por lo tanto, la ecuación de Young se puede escribir:

Siguiendo esta ecuación, la energía libre superficial de la superficie sólida se puede determinar usando por lo menos tres líquidos de referencia de valores de componentes conocidos.

El modelo de Van Oss se ha definido para una superficie lisa y homogénea. Para una superficie rugosa, se debe usar el coeficiente de rugosidad definido por Wenzel et al [17] para ajustar el valor del ángulo de contacto:

en el que

_ área sup erficial real >

área sup erficial aparente

es el coeficiente de rugosidad, 0* el ángulo de contacto medido, 0 es el ángulo de contacto real.

No obstante, algunos estudios que tratan sobre el efecto de la rugosidad en la humectabilidad de superficies aleatorias como la piel muestran que esta relación no describe correctamente el ángulo de contacto real [1,18,19]. Además, intentamos reducir el impacto de la rugosidad en nuestros resultados usando superficies de topografía equivalente. Es por eso que la aspereza de la piel no se ha tenido en cuenta para este estudio.

Para verificar la fiabilidad del protocolo de deposición, se determinó la energía libre superficial antes y después del recubrimiento de sebo sobre la superficie de silicona usando el protocolo 1 y el protocolo 2. Los resultados se resumen en la figura 9. Este gráfico incluye datos adicionales resultantes de las mediciones de explantes de piel humana viva.

Como era de esperar, conociendo la baja tensión superficial de los polímeros de silicona, la superficie de silicona obtenida muestra una baja energía libre superficial (y) en comparación con piel ex vivo: 19.7 ± 5.0 mJ/m2 para silicona frente a 31.5 ± 3.6 mJ/m2 para piel ex vivo. Las propiedades del sebo artificial demuestran que este recubrimiento aumenta el valor del componente LW una vez que se aplica sobre una superficie determinada. Su alto valor de componente LW (YLWsebo = 41.1 ± 2.4 mJ/m2) puede explicarse por la composición de esta mezcla de lípidos. De hecho, los triglicéridos y otros lípidos constitutivos con cadena de carbono larga interactuarán mucho entre sí, aumentando la cohesividad de la superficie. Esta cohesión aumentará la energía superficial, a través de interacciones apolares. Así, la adición de la capa delgada de sebo sobre la silicona permite alcanzar un valor de 26.7 ± 2.2 mJ/m2 para el componente LW en el NBSM preparado con el protocolo 2, en buen acuerdo con el valor de 28.4 ± 2.8 mJ/m2 calculado sobre explantes de piel humana viva. Cabe destacar que esos resultados están de acuerdo con los datos de la bibliografía calculados a partir de mediciones in vivo [1].

Los valores obtenidos para el NBSM siguiendo el Protocolo 2 para la deposición de sebo son, por lo tanto, consistentes con las mediciones llevadas a cabo con los explantes de piel humana viva. Es interesante señalar que el componente básico (y-) es ligeramente más bajo para NBSM recubierto en comparación con explantes de piel humana viva. Sin embargo, este componente depende del tipo de piel: según Mavon et al [1,2], las pieles enriquecidas con sebo muestran valores de energía libre superficial más altos que el área pobre en sebo. Esta diferencia en la energía libre superficial se debe al mayor valor del componente básico para las pieles ricas en sebo. Asumieron que este alto componente básico puede estar relacionado con el nivel de lípidos sebáceos y con su contenido de lípidos anfifílicos, específicamente ácidos grasos libres. Pero el sebo artificial estudiado aquí no mostró un componente básico particularmente alto: Y"sebo = 5.8 ± 1.2 mJ/m2. En consecuencia, el NBSM no alcanzó un Y" tan alto como se encuentra en pieles in vivo ricas en sebo. Ambos protocolos muestran valores bajos para el componente básico: 1.9 ± 0.8 mJ/m2 para el protocolo 1 y 0.7 ± 0.4 mJ/m2 para el protocolo 2. Por lo tanto, la fisicoquímica de NBSM está mucho más cerca del área de la piel pobre en sebo como la piel del antebrazo en lugar de la piel de la frente.

D. Conclusión

Los resultados indican claramente que el Protocolo 1 es menos eficiente que el Protocolo 2 para alcanzar propiedades próximas a piel humana ex vivo. De hecho, se puede observar que las superficies preparadas con el protocolo 1 muestran valores más altos para el componente ácido (3.1 ± 2.0 mJ/m2), en comparación con piel ex vivo (0.5 ± 0.5 mJ/m2). Entonces, el componente LW determinado para el protocolo 1 (19.8 ± 3.1) es inferior al obtenido ex vivo. El protocolo 2 es mucho más apropiado para imitar la fisicoquímica de la piel. Además, la ausencia de disolvente en el Protocolo 2 es sin duda ventajosa para las preocupaciones ambientales, y también evita el riesgo de disolución del material polimérico una vez cubierto por el sebo. Además, la microscopía óptica demuestra que la distribución del sebo era más homogénea, y que la cristalización de los lípidos estaba limitada con el Protocolo 2. Por todas estas razones, se seleccionó el segundo protocolo y se aplicó para el resto del estudio.

En resumen, el protocolo 2 de NBSM desarrollado en la presente invención muestra una composición química y propiedades topográficas próximas a piel ex vivo. Además, como se muestra en el párrafo anterior, el recubrimiento de sebo se ha optimizado para estar lo más cerca posible de la fisicoquímica de la piel. Todos estos resultados demuestran que el NBSM es un modelo de piel relevante para imitar un amplio intervalo de propiedades de la superficie de la piel. Para mostrar el interés de NBSM, se han realizado mediciones complementarias para evaluar sus interacciones con ingredientes cosméticos y su comportamiento fisicoquímico tras la aplicación de productos cosméticos.

Ejemplo 3. Estudio fisicoquímico de ingredientes y emulsiones cosméticas:

A. Ingredientes y emulsiones cosméticas usados para estudio fisicoquímico:

Los ingredientes de grado cosmético usados para este estudio se presentan con sus propiedades fisicoquímicas en la tabla 6. La silicona se suministró por Evonik Goldschmidt (Essen, Alemania); el éster se cedió amablemente por Stéarinerie Dubois (Boulogne-Billancourt, Francia); el isohexadecano se suministró por IMCD Group (Colonia, Alemania); y el aceite de argán se suministró por Olvea Group (Saint-Leonard, Francia).

Tabla 6: ingredientes cosméticos usados

También se utilizaron tres emulsiones enumeradas en la Tabla 7: dos comerciales y una emulsión estándar desarrollada específicamente a escala de laboratorio de acuerdo con el protocolo descrito en [20].

Tabla 7: descripción de la emulsión usada

B1. Mediciones del ángulo de contacto de avance:

Las mediciones del ángulo de contacto se realizaron como se describe en el ejemplo 2, partes C1 y C2.

B2. Ángulo de contacto del agua después de la aplicación del producto:

50 gl de cada ingrediente cosmético y emulsión (tabla 6 y 7) se extendieron manualmente en áreas superficiales de 10 cm2 por 40 rotaciones. Las mediciones del ángulo de contacto del agua se realizaron 1 min y 3 min después de la aplicación, por triplicado.

B3. Ángulo de contacto del ingrediente en superficies no tratadas:

El ángulo de contacto de AO, IHD, CPS y PDC (tabla 6) se midió por triplicado en cada modelo de estudio. El protocolo de deposición de gotas fue el mismo que el descrito anteriormente.

C. Resultados:

Estudio de la extensión de emolientes:

Las mediciones del ángulo de contacto forman parte de los procedimientos instrumentales que se utilizan para estudiar las propiedades de extensión de los emolientes sobre la piel. La extensión de los emolientes es un objetivo importante para la calidad sensorial de un producto cosmético pero también para su eficacia, sobre todo para los protectores solares. De hecho, el factor de protección solar se debe, por un lado, a los filtros solares presentes en las emulsiones, y por otro lado, a la homogeneidad de la película residual una vez que el producto se extiende sobre la superficie de la piel. Así, entre otros parámetros responsables de la formación y homogeneidad de la película, la extensión aparece como de importancia primordial [21,22]. Para evaluar las propiedades de extensión de los ingredientes cosméticos, se realizaron mediciones del ángulo de contacto con 4 ingredientes: CPS, PDC, AO e IHD en las diferentes superficies estudiadas en la presente memoria. Los resultados obtenidos en el protocolo 2 de NBSM, en el VS e in vivo se presentan en la figura 10. Desde un punto de vista general, el ángulo de contacto medido usando los cuatro ingredientes diferentes parece muy similar entre las superficies del protocolo 2 de NBSM e in vivo. Por el contrario, los ángulos de contacto de avance medidos para los diferentes emolientes en el VS son menores en comparación con las superficies tanto in vivo como del protocolo 2 de NBSM. Esos resultados significan que la superficie de NBSM, específicamente desarrollada en el presente trabajo, interactúa con los productos de la misma manera que la piel in vivo. La única diferencia se refiere a IHD, que muestra más afinidad con piel in vivo que con el protocolo 2 de NBSM. Esto puede explicarse por el mayor componente LW de la piel en comparación con el NBSM, lo que induce mayores interacciones con el IHD apolar. Sin embargo, este NBSm sin duda constituye un soporte eficiente para evaluar la extensión de emolientes en comparación con VS. De hecho, el ángulo de contacto más bajo medido en VS indica que cada ingrediente muestra más afinidad con el VS que con piel in vivo. Decidimos comparar los datos obtenidos con valores ex vivo ya que no es posible determinar la energía libre superficial de piel in vivo debido a la toxicidad de los líquidos de referencia usados. Además, los datos de la bibliografía muestran una gran variabilidad inherente a la diferencia entre individuos. Como consecuencia, se mejora la extensión de los ingredientes cosméticos debido a una mayor energía libre superficial para VS (yvs = 35.8 mJ/m2) en comparación con piel ex vivo y el protocolo 2 de NBSM. El estado de hidratación del VS puede ser responsable de este resultado, ya que la presencia de agua tiende clásicamente a aumentar el valor de la energía libre superficial. De acuerdo con esos resultados, el protocolo 2 de NBSM parece interesante como una herramienta relevante para estudiar la película residual presente en la superficie de la piel después de la aplicación tópica. A continuación se presenta la caracterización fisicoquímica de las películas residuales cosméticas.

Caracterización de la película residual tras la aplicación de productos cosméticos:

La caracterización de la película residual de un ingrediente o una emulsión sobre la piel es un tema muy interesante ya que su homogeneidad, composición y estabilidad impactan en gran medida en las propiedades de la superficie de la piel y, en consecuencia, en la eficacia de los ingredientes activos y productos cosméticos. Para estudiar la fisicoquímica de las películas residuales, se midió el ángulo de contacto del agua en VS, protocolo 2 de NBSM e in vivo en dos tiempos distintos (1 y 3 minutos) una vez aplicada una serie de productos cosméticos siguiendo el protocolo descrito anteriormente. Los resultados se presentan en la figura 11. Los ángulos de contacto del agua medidos 1 min después del tratamiento de la superficie con ingredientes cosméticos se clasifican de la siguiente manera: 0agua/PDC < 0agua/AO < 0agua/IHD < 0agua/CPS tanto para piel in vivo como para el protocolo 2 de NBSM, mientras que 0agua/IHD < 0agua/PDC = 0agua/AO 0agua/CPS para VS. Antes de la aplicación de productos, 0agua in vivo = 93.2 ± 7.8 , 0agua ^nbsm = 114.2 ± 5.8 , y 0agua vs = 104.2 ± 11.8 .

Globalmente, los ingredientes reducen los valores del ángulo de contacto del agua para cada superficie. Para NBSM y piel in vivo, los resultados obtenidos están de acuerdo con los valores de tensión superficial (Tabla 6) de cada ingrediente: a menor tensión superficial del ingrediente, mayor ángulo de contacto del agua. De hecho, la película residual del ingrediente modifica la composición de la piel y la tensión superficial. Como ejemplo, CPS con baja tensión superficial disminuye la energía superficial de la piel.

En cuanto a las emulsiones, las diferencias entre las 3 superficies, a saber, in vivo, protocolo 2 de NBSM, y VS, parecen menos pronunciados. NC exhibe los valores más altos de ángulo de contacto del agua, seguido del gel hidroalcohólico, mientras que SE obtuvo los valores más bajos (figura 11). Su composición puede explicar los valores obtenidos: SE y g Ha contienen más de 70% de agua y alcohol isopropílico respectivamente, lo que hace que la piel sea más hidrófila tras la aplicación, mientras que para la emulsión inversa NC, su fase oleosa continua es más importante y hace a la piel más hidrófoba.

El modelo de piel VS muestra sorprendentemente un ángulo de contacto del agua nulo para SE. Las diferencias observadas para VS en las mediciones después de la aplicación de la emulsión pueden deberse a su capacidad de absorción y a su alta hidratación, como se explicó anteriormente. El agua de la gota del depósito puede interactuar con la gran cantidad de agua contenida en VS, lo que disminuyó los valores del ángulo de contacto.

El ángulo de contacto del agua medido 3 min después del tratamiento puede ser útil para evaluar la evolución de la película residual en la piel durante más tiempo. Por ejemplo, el GHA muestra un aumento importante en el ángulo de contacto del agua entre 1 min y 3 min después de la aplicación. Este es probablemente el resultado de la evaporación del alcohol isopropílico. En este caso, solo los ingredientes no volátiles y no penetrantes del producto permanecen en la piel 3 min después de la aplicación. Por el contrario, la película residual de SE no evolucionó significativamente después de 3 min, lo que significa que no se logran ni la penetración ni la evaporación de los compuestos.

Cualquiera que sea el tipo de ingrediente (aceite polar o apolar, éster, silicona) o emulsión usado, el ángulo de contacto del agua de avance determinado en NBSM e in vivo permanece muy próximo. VS también está funcionando, pero en menor medida, debido a las pocas diferencias con medidas in vivo. VS también muestra menor variación entre productos, sobre todo 3 minutos después de la aplicación. En resumen, los resultados obtenidos en la presente sección con NBSM son muy prometedores en el objetivo de estudiar películas residuales de productos cosméticos y resaltar sus efectos sobre las propiedades fisicoquímicas de la piel.

El ejemplo final de aplicación se refiere al uso de NBSM para caracterizar la película residual después de la aplicación del producto en términos de composición química, como se muestra en los espectros infrarrojos en la figura 12 antes y después de la aplicación de NC a la piel. Según el ingrediente aplicado, podemos destacar su presencia en la superficie de NBSM siguiendo una o más vibraciones asociadas a su espectro original. En este ejemplo, la vibración a 1639 cm-1 es característica de la presencia de la emulsión de Nc en la superficie. Tal ilustración destaca cómo puede ser muy interesante estudiar la composición química de la película residual después de la aplicación, y su evolución a lo largo del tiempo, con el uso de la superficie de NBSM. Otra perspectiva abarca la investigación de la homogeneidad de una película residual mediante microscopía IR o microscopía Raman, por ejemplo. Los estudios de película residual presente en la piel tras la aplicación de productos cosméticos no son muy numerosos en la bibliografía, probablemente por la dificultad de estudiar las propiedades in vivo de la superficie de la piel por un lado, y debido al coste de un estudio ex vivo por otro lado. Este nuevo NBSM puede ayudar de manera eficiente a suplir esta falta de información gracias a su fácil manejo y utilización, bajo coste, y buen diseño para estudiar las propiedades de la superficie de la piel. Además, con el fin de estudiar un nuevo ingrediente cosmético cuya toxicidad no ha sido evaluada, el uso de un modelo de piel no biológica tal como NBSM es de gran interés: permite estudiar las propiedades de los ingredientes cosméticos sin ningún problema de seguridad y sin ninguna dificultad técnica particular.

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Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Modelo de piel no biológica que comprende un material polimérico que reproduce la topografía de la superficie de la piel que está recubierto con una composición lipídica,

en el que el material polimérico es un material que presenta una energía libre superficial (^y) de entre 14 y 60 mJ/m2,

en el que la composición lipídica comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol, en peso, con respecto al peso total de la composición lipídica,

y en el que la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico está entre 500 |jg/cm2 y 2500 jg/cm 2.

2. Modelo de piel no biológica según la reivindicación 1, que presenta una energía libre superficial (^y) de entre 24 mJ/m2 y 45 mJ/m2, ventajosamente de entre 26 mJ/m2 y 33 mJ/m2

3. Modelo de piel no biológica según la reivindicación 1 o 2, que presenta un factor de asimetría de entre 0.0 y -2.5, ventajosamente de entre -0.2 y -1.7, más ventajosamente de entre -0.5 y -0.9.

4. Modelo de piel no biológica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que los lípidos no están cristalizados.

5. Procedimiento para preparar un modelo de piel no biológica, que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una impresión de piel con un relieve negativo de la piel;

b) retromoldear la impresión de piel usando un material polimérico que es un material que presenta una energía libre superficial (y) de entre 14 y 60 mJ/m2;

c) endurecer;

d) preparar una composición lipídica que comprende entre 14% y 60% de triglicéridos, entre 2% y 40% de ácidos grasos libres, entre 4% y 30% de ésteres de cera, entre 3% y 20% de escualeno, y entre 1% y 10% de colesterol, y que está libre de disolvente;

e) opcionalmente, calentar la composición lipídica hasta su completa licuefacción,

f) aplicar la composición lipídica líquida sobre el material polimérico;

g) opcionalmente, calentar para homogeneización; y

h) opcionalmente, limpiar el exceso de composición lipídica y calentar de nuevo para la homogeneización.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa d) de preparación de la composición lipídica comprende una etapa d1) de disolución de los lípidos en un disolvente, y una etapa d2) de evaporación de todo el disolvente.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, en el que las temperaturas de calentamiento de las etapas e), g) y h) son, independientemente una de otra, de por lo menos 25°C, ventajosamente de entre 65°C y 200°C, más ventajosamente de entre 65°C y 100°C.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que antes de la etapa f), el material polimérico se lleva a la misma temperatura que la composición lipídica en la etapa e).

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la etapa h) de limpiar el exceso de composición lipídica se lleva a cabo por absorción.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que la etapa f) de aplicación de la composición lipídica líquida sobre el material polimérico se lleva a cabo mediante recubrimiento con brocha, recubrimiento por centrifugación, o recubrimiento por inmersión, ventajosamente recubrimiento con brocha o recubrimiento por centrifugación.

11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que la concentración superficial de la composición lipídica sobre el material polimérico está entre 500 jg /cm 2 y 2500 jg/cm 2.

12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, en el que el modelo de piel no biológica obtenido presenta una energía libre superficial (y) de entre 24 mJ/m2 y 45 mJ/m2, ventajosamente de entre 26 mJ/m2 y 33 mJ/m2.

13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en el que el modelo de piel no biológica obtenido presenta un factor de asimetría de entre 0.0 y -2.5, ventajosamente de entre -0.2 y -1.7, más ventajosamente de entre -0.5 y -0.9.

14. Uso de un modelo de piel no biológica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, o un modelo de piel no biológica obtenible por el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, para evaluar el comportamiento de productos cosméticos o evaluar el efecto de la contaminación en propiedades de la superficie de la piel.

15. Uso de un modelo de piel no biológica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, o un modelo de piel no biológica obtenible por el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, para evaluar la fisicoquímica de la piel, o evaluar el impacto de la composición lipídica o la topografía de la piel sobre la energía libre superficial (y) de la piel.