FR3004540A1 - Systeme microfluidique d'evaluation de l'efficacite d'un produit anti-transpirant et procede associe - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système microfluidique d'évaluation (1) pour évaluer in vitro l'efficacité d'un produit anti-transpirant, comprenant : - une source (3) de sueur naturelle ou artificielle ; et - une puce microfluidique (5) comprenant : - un canal principal de circulation du produit anti-transpirant (7) ; et - au moins un canal secondaire de circulation de la sueur (9), le ou chaque canal secondaire (9) comprenant une entrée de sueur propre à recevoir la sueur provenant de la source de sueur (3) et une sortie de sueur par laquelle le canal secondaire (9) débouche dans le canal principal (7), le ou chaque canal secondaire (9) ayant un diamètre inférieur à 100 µm.
Description
Système microfluidique d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant et procédé associé La présente invention concerne un système microfluidique d'évaluation pour évaluer in vitro l'efficacité d'un produit anti-transpirant.
Les produits anti-transpirants à base de sels d'aluminium (hydroxychlorure d'aluminium) sont connus depuis près d'un siècle et sont considérés comme très efficaces pour limiter le flux de sueur axillaire après application topique. On cherche cependant à substituer les produits actuels à base de sels d'aluminium par des produits sans sels d'aluminium ou à teneur en sels d'aluminium réduite. En particulier, l'Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé française a récemment publié des recommandations visant à limiter à 2% la teneur en hydroxychlorure d'aluminium des produits anti-transpirants, alors que cette teneur est actuellement comprise entre 10% et 30% dans la majorité des produits sur le marché. Par conséquent, il existe un besoin de développer des produits anti-transpirants différents des produits actuels à forte teneur en sels d'aluminium. Or, le développement de produits anti-transpirants suppose de disposer de tests permettant d'évaluer l'efficacité des produits développés. A cet effet, afin d'évaluer l'activité de composés anti-transpirants tels que les anti- transpirants à base de sels d'aluminium, il est possible de mesurer par gravimétrie, dans le cadre de tests in vivo, la réduction de sueur formée à la surface d'une zone traitée avec un produit anti-transpirant dans le dos ou sous les aisselles d'un sujet par comparaison avec une zone non traitée. Cette méthode ne donne cependant pas entière satisfaction. En effet, elle est longue à mettre en oeuvre, et ne permet donc pas une évaluation rapide du potentiel anti- transpirant de nouveaux produits. De plus, il est difficile de la mettre en oeuvre pour évaluer un nombre important de composés, du fait de pré-requis stricts. Certaines approches, réalisées in vitro, se basent sur la capacité qu'ont certains agents anti-transpirants comme les sels d'aluminium d'induire la floculation de protéines en solution aqueuse à pH neutre. Cette floculation est notamment décrite dans les articles intitulés « The precipitation of mucine by aluminium » par C. Exley (Journal of Inorganic Biochemistry 70 (1998) 195-206) et « Interactions of Bovine Serum Albumin with Aluminum polyoxocations and aluminum hydroxide » par O. Deschaume et colt (Langmuir 22 (2006) 10078-10088). D'autres approches, décrites notamment dans l'article intitulé « Pharmacologic and Toxicologic effects of topically applied products on the eccrine sweat glands » par Rueller et al. (Advances in Modern toxicology, 1977, 4 :1-59 Hemisphere Publishing Corp., Washington) sont basées sur le colmatage de certains filtres en présence de produits anti-transpirants. Ces approches in vitro ne donnent pas entière satisfaction. En effet, leur capacité à prédire l'efficacité in vivo de nouveaux produits anti-transpirants n'est pas satisfaisante.
Un but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de tester l'efficacité d'un produit anti-transpirant de manière fiable et efficace et à moindre coût. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'évaluation tel que défini ci-dessus, comprenant : - une source de sueur naturelle ou artificielle ; et - une puce microfluidique comprenant un canal principal de circulation du produit anti-transpirant et au moins un canal secondaire de circulation de la sueur, le ou chaque canal secondaire comprenant une entrée de sueur propre à recevoir la sueur provenant de la source de sueur et une sortie de sueur par laquelle le canal secondaire débouche dans le canal principal, le ou chaque canal secondaire ayant un diamètre inférieur à 100 pm. Selon des modes de réalisation particuliers, le système d'évaluation présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - le ou au moins l'un des canaux secondaires est rectiligne ; - le ou au moins l'un des canaux secondaires comprend au moins un tronçon de forme sinueuse ; - le système comprend en outre une unité de mesure propre à déterminer au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit antitranspirant circulant dans le canal principal ; - l'unité de mesure comprend au moins un capteur de pression propre à mesurer la pression dans le ou chaque canal secondaire ; - l'unité de mesure comprend un outil d'imagerie propre à former une image de la zone de confluence entre la sueur provenant du ou de chaque canal secondaire et le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal ; - le système comprend en outre : - un premier dispositif d'injection connecté à la source de sueur et configuré pour injecter la sueur provenant de la source de sueur dans le ou chaque canal secondaire à un débit d'injection déterminé ; - un deuxième dispositif d'injection configuré pour injecter le produit anti- transpirant dans le canal principal à un débit d'injection déterminé, - le canal principal est ouvert sur toute sa longueur sur une partie de sa circonférence ; - la puce microfluidique comprend au moins : - un ensemble de canaux secondaires comprenant au moins deux canaux secondaires, et - au moins un canal de distribution de sueur comprenant une entrée de distribution de sueur destinée à être connectée à la source de sueur et des sorties de distribution de sueur par lesquelles le canal de distribution débouche dans les canaux secondaires de l'ensemble de telle sorte que les canaux secondaires de l'ensemble de canaux secondaires soient alimentés en sueur en parallèle par le canal de distribution de sueur ; - les parois du ou de chaque canal secondaire sont fonctionnalisées par des protéines ; - le canal principal a une section transversale strictement supérieure à la section transversale du ou de chaque canal secondaire ; - la puce microfluidique comprend au moins deux canaux secondaires débouchant dans le canal principal ; - le ou chaque canal principal a une section transversale de diamètre compris entre environ 100 pm et environ 1000 pm, et de préférence environ égal à 500 pm ; - le ou chaque canal secondaire a une section transversale de diamètre compris entre 10 pm et 100 pm et de préférence compris entre environ 30 pm et 60 pm ; - la puce microfluidique comprend en outre au moins deux canaux d'entrée destinés chacun à recevoir un produit anti-transpirant ou un composant d'un produit antitranspirant, les canaux d'entrée débouchant dans le canal principal en amont de la ou de chaque sortie de sueur du ou de chaque canal secondaire. L'invention a également pour objet un procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant, comprenant des étapes de : fourniture d'un système microfluidique d'évaluation tel que précédemment décrit ; injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire de la puce microfluidique à partir de la source de sueur ; injection du produit anti-transpirant dans le canal principal ; détermination d'au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant ; et évaluation de l'efficacité du produit anti-transpirant à partir du ou de chaque paramètre physico-chimique mesuré.
Selon des modes de réalisation particuliers, le procédé d'évaluation selon l'invention présente l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) : - on injecte la sueur dans le ou chaque canal secondaire en mode pulsé ou en mode continu ; - l'étape d'injection de sueur comprend : - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire à un débit de remplissage jusqu'à ce que le ou chaque canal secondaire soit rempli de sueur, puis - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire à un débit de diffusion strictement inférieur au débit de remplissage ; - l'étape d'injection de sueur comprend : - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire à un débit de diffusion ; puis - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire à un débit de débouchage strictement supérieur au débit de diffusion, et avantageusement augmentant progressivement au cours du temps ; - le paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit antitranspirant déterminé à l'étape de détermination est un paramètre représentatif de l'existence d'un bouchon dans le ou chaque canal secondaire 9 ; et - on conclut à l'efficacité du produit anti-transpirant si on a déterminé l'existence d'un bouchon à l'étape de détermination. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un système d'évaluation tel que décrit précédemment, comprenant une étape de fabrication de la puce microfluidique, ladite étape comprenant : - la fabrication d'un bloc comprenant le ou chaque canal secondaire et le canal principal ; - le traitement de ce bloc de manière à rendre les parois du ou de chaque canal secondaire aptes à former des liaisons avec les protéines destinées à être greffées sur les parois du ou de chaque canal secondaire ; et - l'injection dans le ou chaque canal secondaire d'une solution contenant les protéines destinées à être greffées dans les canaux secondaires de telle sorte que les protéines forment des liaisons avec les parois des canaux secondaires. Selon des caractéristiques particulières : - le traitement du bloc pour rendre les parois hydrophiles est un traitement par une torche plasma oxygène ; - le bloc comprenant le ou chaque canal secondaire et le canal principal est fabriqué par moulage au moyen d'un moule de forme adaptée ; - le bloc est réalisé dans un matériau susceptible d'être moulé à l'état liquide, notamment en PDMS.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un système d'évaluation selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue schématique de dessus du détail noté A du système d'évaluation de la figure 1 ; la figure 3 est une vue schématique en coupe de la localisation d'un capteur de pression dans le canal secondaire de la puce microfluidique d'un système d'évaluation selon l'invention ; la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une partie du système d'évaluation 1 de la figure 1 illustrant un bouchon formé dans un canal secondaire de la puce microfluidique ; la figure 5 est une vue schématique de dessus d'un système d'évaluation selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 6 est une vue schématique de dessus d'une partie du système d'évaluation de la figure 5 ; et la figure 7 est une vue schématique de dessus d'une partie du système d'évaluation de la figure 5 prise pendant le remplissage des canaux de la puce microfluidique.
Dans la description qui va suivre, les termes amont et aval sont utilisés en référence au sens de circulation des liquides. Par ailleurs, on entend par le terme « diamètre » l'étendue transversale maximale du canal considéré, par exemple le diamètre d'un cercle dans le cas où la section transversale du canal est circulaire ou la diagonale d'un rectangle dans le cas où la section transversale est rectangulaire. La figure 1 illustre un exemple d'un système microfluidique d'évaluation 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le système d'évaluation 1 est prévu pour évaluer in vitro l'efficacité d'un produit anti-transpirant. Il comprend une source de sueur 3 naturelle ou artificielle et une puce microfluidique 5.
La source de sueur 3 comprend par exemple un réservoir 6 contenant de la sueur naturelle ou de la sueur artificielle. Le réservoir 6 peut également contenir un mélange de sueurs naturelle et artificielle. La sueur naturelle est le liquide biologique secrété par les glandes sudorales lors du phénomène de transpiration. La sueur naturelle de la source de sueur 3 a par exemple été préalablement prélevée à partir d'un être humain par toute méthode connue de l'homme du métier. La sueur artificielle est par exemple une sueur artificielle à la BSA comprenant : du chlorure de sodium (NaCI) de l'acide lactique de l'urée de la BSA de l'ammoniaque en quantité suffisante pour obtenir un pH sensiblement neutre, le reste étant constitué par de l'eau. « BSA » est l'abréviation utilisée par l'homme du métier pour désigner l'albumine de sérum bovine (« bovine serum albumin » en anglais). On utilise par exemple l'albumine de sérum bovine vendue sous la désignation Sigma A-4503 par la société Sigma-Aldrich. En variante, tout autre type de sueur artificielle connu de l'homme du métier peut être utilisé dans le cadre de l'invention. La puce microfluidique 5 comprend au moins un canal principal 7 de circulation du produit anti-transpirant et au moins un canal secondaire 9 de circulation de la sueur. Le canal principal 7 est destiné à recevoir une circulation de produit antitranspirant à tester.
Les canaux secondaires 9 débouchent dans le canal principal 7. Ils sont destinés à recevoir une circulation de sueur naturelle ou artificielle provenant de la source de sueur 3. Le canal principal 7 modélise la surface de la peau, tandis que les canaux secondaires 9 modélisent les canaux sudoraux débouchant à la surface de la peau.
Le canal principal 7 comprend une entrée de produit anti-transpirant 13 par laquelle le produit anti-transpirant entre dans le canal principal 7, et une sortie de produit anti-transpirant 15 par laquelle le produit anti-transpirant est évacué hors de la puce microfluidique 5. L'entrée de produit anti-transpirant 13 et la sortie de produit antitranspirant 15 sont espacées entre elles selon la direction d'écoulement du produit anti- transpirant dans le canal principal 7.
La sortie de produit anti-transpirant 15 est destinée à être connectée à une tubulure de sortie 16, notamment réalisée en matière plastique, et par exemple en PEEK (poly-éther-éther-cétone). Cette tubulure de sortie est visible sur la figure 3. Elle sert à l'évacuation du produit anti-transpirant, éventuellement mélangé à de la sueur, hors de la puce microfluidique 4. Le canal principal 7 est sensiblement rectiligne entre son entrée de produit antitranspirant 13 et sa sortie de produit anti-transpirant 15. Dans le mode de réalisation représenté, le canal principal 7 est délimité par une paroi sensiblement cylindrique, par exemple à section circulaire ou rectangulaire. Ainsi, il est fermé sur toute sa circonférence sur toute sa longueur, à l'exception des orifices par lesquels les canaux secondaires 9 débouchent dans le canal principal 7. Un canal principal 7 à section rectangulaire est préféré. En effet, un tel canal est plus facile à fabriquer. Le canal principal 7 présente avantageusement une section transversale de diamètre supérieur à environ 100 pm. Il présente par exemple une section transversale de diamètre compris entre environ 100 pm et environ 1000 pm. Avantageusement, le diamètre de la section transversale du canal principal 7 est environ égal à 500 pm. Par section transversale, on entend la section perpendiculairement à l'axe du canal principal 7.
Dans le système d'évaluation 1 selon le premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, la puce microfluidique 5 comprend exactement un canal principal 7. Dans ce mode de réalisation, la puce microfluidique 5 comprend en outre au moins deux canaux d'entrée 17. Chaque canal d'entrée 17 est destiné à recevoir un produit anti-transpirant ou un composant d'un produit anti-transpirant. Chaque canal d'entrée 17 s'étend en amont du canal principal 7 en étant en communication fluidique avec le canal principal 7. Plus particulièrement, chaque canal d'entrée 17 comprend une entrée 19 débouchant à l'extérieur de la puce microfluidique 5. Il comprend une sortie 20 débouchant dans le canal principal 7 au niveau de l'entrée 13 du canal principal 7.
Les entrées 19 des canaux d'entrée 17 sont propres à être connectées à des dispositifs d'injection de produit anti-transpirant. Dans l'exemple représenté, la puce microfluidique 5 comprend trois canaux d'entrée 17 débouchant chacun dans le canal principal 7. La puce microfluidique 5 comprend, dans l'exemple représenté, une pluralité de canaux secondaires 9 débouchant chacun dans le canal principal 7 en aval de l'entrée de produit anti-transpirant 13 du canal principal 7. En particulier, elle comprend au moins deux canaux secondaires 9 débouchant chacun dans le canal principal 7 en aval de l'entrée de produit anti-transpirant 13 du canal principal 7. Chaque canal secondaire 9 comprend une entrée de sueur 23 par laquelle la sueur provenant de la source de sueur 3 entre dans le canal secondaire 9 et une sortie de sueur 25, par laquelle la sueur sort du canal secondaire 9. Le canal secondaire 9 débouche dans le canal principal 7 par la sortie de sueur 25. Chaque canal secondaire 9 présente une section transversale de diamètre inférieur ou égal à 100 pm. De préférence, chaque canal secondaire 9 présente une section transversale de diamètre compris entre environ 10 pm et environ 100 pm.
Avantageusement, le diamètre de la section transversale chaque canal secondaire 9 est compris entre 30 pm et 60 pm. Ces diamètres sont choisis de telle sorte qu'ils reproduisent ceux des canaux sudoraux écrines (acrosyringium) natifs de l'homme. Par section transversale, on entend la section perpendiculairement à l'axe du canal secondaire 9.
De préférence, le diamètre de la section transversale du canal principal 7 est strictement supérieur au diamètre de la section transversale des canaux secondaires 9. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la puce microfluidique 5 comprend des canaux secondaires 9 de forme sinueuse. Ces canaux secondaires 9 de forme sinueuse sont en particulier visibles sur la figure 2. Cette forme sinueuse modélise l'enroulement en ressort de la partie supérieure des canaux sudoraux écrines natifs de l'homme. Elle comprend en outre des canaux secondaires 9 de forme rectiligne. De tels canaux secondaires 9 de forme rectiligne sont notamment représentés à droite sur la figure 1. Les canaux secondaires 9 de forme rectiligne sont délimités par des parois cylindriques, par exemple à base rectangulaire ou circulaire. Les canaux secondaires 9 de forme rectiligne présentent l'avantage d'être plus faciles à fabriquer que les canaux secondaires 9 de forme sinueuse. Dans l'exemple représenté, les canaux secondaires 9 s'étendent selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe du canal principal 7. Ils débouchent à angle droit dans le canal principal 7. Cette direction d'extension particulière des canaux secondaires 9 présente l'avantage de faciliter la microfabrication de la puce microfluidique 5. En variante, les axes des canaux secondaires 9 s'étendent selon toute autre direction envisageable par l'homme du métier. Plus particulièrement, dans la puce microfluidique 5 selon le premier mode de réalisation, la puce microfluidique 5 comprend des ensembles 27 de canaux secondaires 9. Chaque ensemble 27 comprend au moins deux canaux secondaires 9 alimentés en sueur par un canal de distribution de sueur 29 commun. Ainsi, les canaux secondaires 9 d'un même ensemble 27 sont alimentés en sueur en parallèle à partir du canal de distribution 29. Le canal de distribution 29 comprend une entrée de distribution de sueur 30 débouchant à l'extérieur de la puce microfluidique 5. L'entrée de distribution de sueur 30 est propre à être connectée à la source de sueur 3 par l'intermédiaire d'un dispositif d'injection de sueur extérieur à la puce microfluidique 5. Le canal de distribution 29 comprend en outre des sorties de distribution de sueur 32, situées en aval de l'entrée de distribution de sueur 30, par lesquelles il débouche dans les canaux secondaires 9 de l'ensemble 27 de canaux secondaires 9. Plus particulièrement, chaque sortie de distribution de sueur 32 débouche dans un canal secondaire 9 respectif de l'ensemble 27. Plus particulièrement, le canal de distribution 29 comprend par exemple un premier tronçon 31 suivi, dans le sens de circulation de la sueur, d'un deuxième tronçon 33 s'étendant sensiblement perpendiculairement au premier tronçon 31 et débouchant dans les canaux secondaires 9 de l'ensemble 27 de canaux secondaires 9 de telle sorte à distribuer la sueur provenant du premier tronçon 31 dans ces canaux secondaires 9. Dans l'exemple représenté, le premier tronçon 31 et le second tronçon 33 du canal de distribution 29 sont sensiblement rectilignes.
Le premier tronçon 31 s'étend selon un axe sensiblement parallèle à l'axe des canaux secondaires 9 de l'ensemble 27 de canaux secondaires 9. Le deuxième tronçon 33 s'étend selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe des canaux secondaires 9 dans lesquels il débouche. Par exemple le premier tronçon 31 est délimité par une paroi sensiblement cylindrique, par exemple à base circulaire ou préférentiellement rectangulaire. Il comprend l'entrée de distribution de sueur 30 à son extrémité amont, prise selon l'axe du premier tronçon 31. Le deuxième tronçon 33 est délimité par une paroi sensiblement cylindrique, par exemple à base circulaire ou préférentiellement rectangulaire. Les sorties de distribution de sueur 32 sont formées par des orifices réalisés dans cette paroi et espacés entre eux selon la direction de l'axe du deuxième tronçon 33. Chaque ensemble 27 de canaux secondaires 9 présente sensiblement une forme de peigne, les canaux secondaires 9 formant les dents du peigne. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, tous les ensembles 27 de canaux secondaires 9 débouchent dans un même canal principal 7.
Avantageusement, tous les canaux secondaires 9 d'un même ensemble 27 de canaux secondaires 9 présentent une même forme, sinueuse ou rectiligne et/ou les mêmes dimensions, en particulier le même diamètre. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la puce microfluidique 5 comprend à la fois des ensembles 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme sinueuse et des ensembles 27 ne comprenant que des canaux secondaires de forme rectiligne. La figure 2 illustre plus particulièrement un ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme sinueuse.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la puce microfluidique 5 comprend au moins un premier ensemble 27 et un deuxième ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de même forme, par exemple sinueuse ou rectiligne, mais avec des diamètres des canaux secondaires 9 du premier ensemble 27 et du deuxième ensemble 27 différents.
La puce microfluidique 5 comprend par exemple les ensembles 27 de canaux secondaires suivants : - un ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme sinueuse ayant un premier diamètre, par exemple environ égal à 30 pm, - un ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme sinueuse ayant un deuxième diamètre, différent du premier diamètre, par exemple environ égal à 60 pm, - un ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme rectiligne ayant un troisième diamètre, par exemple égal au premier diamètre, et notamment environ égal à 30 pm ; et - un ensemble 27 ne comprenant que des canaux secondaires 9 de forme rectiligne ayant un quatrième diamètre, par exemple environ égal au deuxième diamètre, et notamment environ égal à 60 pm. Selon un mode de réalisation, tous les ensembles 27 de canaux secondaires 9 de la puce microfluidique 5 comprennent un même nombre de canaux secondaires 9. Ils comprennent par exemple quatre canaux secondaires 9. En variante, ils comprennent par exemple deux canaux secondaires 9 ou tout autre nombre de canaux secondaires 9 adapté. En variante, au moins deux des ensembles 27 de canaux secondaires 9 présentent des nombres de canaux secondaires 9 différents, par exemple deux canaux secondaires 9 pour l'un et quatre canaux secondaires 9 pour l'autre.
Avantageusement, les canaux secondaires 9 de certains des ensembles 27 de canaux secondaires 9 de la puce microfluidique 5 débouchent dans le canal principal 7 par un premier côté du canal principal 7, pris perpendiculairement à l'axe du canal principal 7, tandis que les canaux secondaires 9 des autres ensembles 27 débouchent dans le canal principal 7 par un deuxième côté du canal principal 7 opposé au premier côté perpendiculairement à l'axe du canal principal 7. Dans l'exemple représenté, chaque ensemble 27 de canaux secondaires 9 s'étend en regard d'un autre ensemble 27 de canaux secondaires 9 disposé du côté opposé du canal principal 7 perpendiculairement à l'axe du canal principal 7. Ainsi, la puce microfluidique 5 comprend des couples d'ensembles 27 se faisant face de part et d'autre du canal principal 7. Avantageusement, les deux ensembles 27 d'un couple d'ensembles 27 présentent des canaux secondaires 9 de même forme, rectiligne ou sinueuse, mais de diamètre différent.
Par exemple, tous les ensembles 27 disposés d'un même côté du canal principal 7 présentent des canaux secondaires ayant des diamètres sensiblement identiques. Le système d'évaluation 1 comprend en outre un premier dispositif d'injection 50, configuré pour injecter la sueur dans les canaux secondaires 9 à partir de la source de sueur 3 à un débit d'injection contrôlé.
Le système d'évaluation 1 comprend en outre un deuxième dispositif d'injection 52, configuré pour injecter le produit anti-transpirant dans le canal principal 7 à un débit d'injection contrôlé. Le premier dispositif d'injection 50 et le deuxième dispositif d'injection 52 comprennent par exemple un pousse-seringue ou une pompe électronique, connectés aux entrées correspondantes de la puce microfluidique 5 par des tubes de connexion. Les tubes de connexion sont de préférence réalisés dans un matériau inerte vis-à-vis des composants de la sueur, notamment en PEEK (poly-éther-éther-cétone). Un tel tube de connexion 53 relié à l'entrée d'un canal secondaire 9 et servant à l'injection de la sueur dans ce canal secondaire 9 est représenté sur la figure 3.
Plus particulièrement, dans le système d'évaluation 1 selon le premier mode de réalisation, le premier dispositif d'injection 50 est connecté aux entrées de distribution de sueur 30. Le deuxième dispositif d'injection 52 est connecté aux entrées 19 des canaux d'entrée 17. Le système d'évaluation 1 comprend en outre une unité de mesure 40, propre à mesurer au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant.
On admet généralement que l'effet anti-transpirant de certains produits antitranspirants, notamment comprenant de l'aluminium chlorohydrate (ACH), résulte de la formation d'un bouchon à la sortie du pore sudoral aboutissant à une réduction du flux de sueur sortante. La formation de ce bouchon résulte de la réaction de la sueur avec le produit anti-transpirant, et plus particulièrement de la diffusion dans le pore sudoral du sel d'aluminium contenu dans le produit anti-transpirant, suivie d'une floculation des protéines et glycoprotéines de la sueur et de la paroi du canal sudoral selon le mécanisme décrit dans les articles intitulés « Mechanism of antiperspirant action of aluminium salts » par Heilzle and Kligman (J. Soc. Cosm. Chem. 30(1979) 279-295) ainsi que « The mechanism of antiperspirant action of aluminum salts » par Quatrale et colt (J. Soc. Cosm. Chem. 31(1981) 107-136) et « Pharmacologic and Toxicologic effects of topically applied products on the eccrine sweat glands » par Rueller et al. (Advances in Modern toxicology, 1977, 4 :1-59 Hemisphere Publishing Corp., Washington). Dans la puce microfluidique 5 selon l'invention, la sortie des pores sudoraux est modélisée par les sorties 25 des canaux secondaires 9. Compte tenu de ce qui précède, le paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant est par exemple un paramètre représentatif de l'existence d'un bouchon à la sortie du canal secondaire 9, c'est-à-dire dans la zone de confluence entre le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7 et la sueur circulant dans le canal secondaire 9 considéré, ou encore un paramètre représentatif de la solidité de ce bouchon. L'unité de mesure 40 est par exemple propre à mesurer un ou plusieurs paramètres physico-chimiques choisis dans la liste consistant en : la taille du bouchon, la durée de subsistance du bouchon avant débouchage du canal secondaire 9, la vitesse de formation du bouchon, la résistance avant débouchage du canal secondaire 9 mesurée par exemple par le volume total de sueur injecté jusqu'au débouchage et la pression atteinte dans le canal secondaire 9 avant débouchage. L'unité de mesure 40 comprend par exemple au moins un capteur de pression 42 configuré pour mesurer, avantageusement en continu, la pression dans les canaux secondaires 9. Avantageusement, l'unité de mesure 40 comprend un capteur de pression 42 dans chaque canal secondaire 9. Pour des raisons de simplification des dessins, le capteur de pression 42 est représenté seulement de manière schématique sur les figures 1 et 2. La figure 3 illustre un exemple de disposition du capteur de pression 42 dans un canal secondaire 9 de la puce microfluidique 5. Le capteur de pression 42 comprend une sonde de pression 43 disposée au niveau de l'entrée de sueur 23 du canal secondaire 9 de manière à mesurer la pression dans ce canal secondaire 9. Dans l'exemple représenté, le tube de connexion 53 connecté à l'entrée de sueur du canal secondaire 9 est en forme de jonction en T, et le capteur de pression 42 est inséré dans ce tube de connexion 53. Plus particulièrement, la sonde de pression 43 comprend une membrane dont le déplacement est représentatif de la pression dans le canal secondaire 9. Le capteur de pression 42 comprend en outre une fibre optique 44 reliée à la sonde de pression 43 et s'étendant à travers le tube de connexion 53 de sorte à transmettre le déplacement de la membrane de la sonde de pression 43 jusqu'à un analyseur localisé à l'extérieur de la puce microfluidique 5 et propre à déterminer la pression dans le canal secondaire 9 en fonction du déplacement mesuré. Dans cet exemple, le tube de connexion 53 comprend une branche connectée au dispositif d'injection de sueur 50 et une branche par laquelle la fibre optique 44 est introduite dans le tube de connexion 53. En variante, tout autre capteur de pression 42 propre à permettre la mesure de la pression dans le canal secondaire 9 peut être utilisé. Dans le cas où l'unité de mesure 40 comprend un capteur de pression 42, le paramètre physico-chimique mesuré par l'unité de mesure 40 comprend la pression dans le canal secondaire 9 considéré. La mesure de la pression permet d'apprécier l'efficacité du bouchage du canal secondaire 9 sous l'action du produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7. En particulier, elle permet de détecter la formation d'un bouchon à la sortie du canal secondaire 9 considéré, la disparition de ce bouchon, la durée de subsistance du bouchon, la vitesse de formation du bouchon, la pression atteinte dans le canal secondaire 9 avant débouchage. En particulier, la formation d'un bouchon coïncide avec une rapide augmentation de la pression dans le canal secondaire 9. La disparition du bouchon coïncide avec une soudaine diminution de la pression dans le canal secondaire 9. La durée de subsistance du bouchon correspond à l'intervalle de temps entre la formation et la disparition du bouchon. La vitesse de formation du bouchon correspond à l'intervalle de temps entre le début de l'expérience et la formation du bouchon. La pression atteinte dans le canal secondaire 9 avant débouchage correspond à la pression maximale mesurée. En variante ou en option, l'unité de mesure 40 comprend un outil d'imagerie 45 propre à former une image d'au moins la zone de confluence entre la sueur provenant d'un canal secondaire 9 considéré et le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7, c'est-à-dire en particulier d'au moins la sortie 25 de ce canal secondaire 9.
Avantageusement, l'outil d'imagerie 45 est propre à former une image de la puce microfluidique 5. L'outil d'imagerie 45 comprend par exemple un microscope, associé avantageusement à une caméra propre à enregistrer les images visualisées au microscope. Avantageusement, l'outil d'imagerie 45 est propre à réaliser des images en microscopie optique en contraste de phase. Une telle image est représentée sur la figure 5. Les images en microscopie de contraste de phase ainsi obtenues permettent la détection de floculats, d'agrégats et de bouchons bloquant le flux de sueur comme illustré sur la figure 4. En variante ou en option, l'outil d'imagerie est propre à réaliser des images en microscopie de fluorescence. Dans ce cas, la sueur circulant dans les canaux secondaires 9 contient un colorant fluorescent, par exemple de la fluorescéine. Les images obtenues par microscopie de fluorescence permettent de visualiser encore mieux la formation des bouchons et le blocage de la sueur. En variante, l'outil d'imagerie 45 comprend tout autre appareil connu de l'homme du métier permettant la réalisation d'images par microscopie et/ou spectroscopie, ainsi que, de préférence, leur enregistrement. Lorsque l'unité de mesure 40 comprend un outil d'imagerie 45, le paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant est par exemple déterminé visuellement à partir des images obtenues par l'outil d'imagerie 45. En particulier, l'observation des images obtenues par l'outil d'imagerie 45 permet de détecter visuellement la formation et la disparition d'un bouchon, la taille du bouchon, la vitesse de formation du bouchon, ainsi que sa durée de subsistance.
En option, l'unité de mesure 40 comprend un logiciel de traitement d'image, configuré pour déterminer automatiquement certains au moins des paramètres physico-chimiques listés ci-dessus par traitement des images obtenues par l'outil d'imagerie 45. L'efficacité du produit anti-transpirant est déduite par comparaison de l'un au moins des paramètres physico-chimiques déterminés par l'unité de mesure 40 avec une valeur seuil prédéterminée de ce paramètre, éventuellement booléenne. Les valeurs seuil prédéterminées de chaque paramètre physico-chimique sont par exemple stockées dans une base de données 47. Selon un mode de réalisation, le système d'évaluation 1 comprend une unité d'interprétation 48 configurée pour effectuer cette comparaison automatiquement et conclure à l'efficacité du produit anti-transpirant testé à partir des paramètres physico- chimiques déterminés et des valeurs seuil correspondantes.
En variante, cette comparaison est effectuée manuellement par un opérateur. Le système d'évaluation 1 selon l'invention est particulièrement avantageux, notamment grâce aux propriétés de la puce microfluidique 5. En effet, il permet d'obtenir in vitro des résultats particulièrement fiables, et notamment dont la fiabilité est proche de celle des tests in vivo. Cette fiabilité résulte du fait que la puce microfluidique 5 reproduit de façon fidèle le confinement existant au niveau d'un canal sudoral par les dimensions de ses canaux secondaires 9, et la capacité de diffusion du produit anti-transpirant dans la sueur par son réseau de canaux secondaires 9 et principal 7.
Il est en outre relativement peu coûteux à utiliser, et en particulier moins coûteux que des tests in vivo. Par ailleurs, puisque les tests ne sont pas réalisés in vivo, le système d'évaluation selon l'invention simplifie considérablement le processus de test. D'autre part, il permet d'évaluer rapidement un grand nombre de produits anti-transpirants.
L'invention a également pour objet un procédé de fabrication du système d'évaluation 1. Ce procédé de fabrication comprend une étape de fabrication de la puce micro-fluidique 5 du système d'évaluation 1 comprenant les étapes de : couler un mélange de PDMS (polydiméthylsiloxane) liquide et d'agent réticulant dans un moule de forme adaptée, notamment réalisé en silicium, cuire ce mélange dans un four de manière à obtenir un bloc comprenant le canal principal 7 et le ou les canaux secondaires 9 ; percer dans ce bloc les entrées et sorties de la puce microfluidique 4, en particulier à l'aide d'un emporte-pièce de taille égale à celle des tubes de connexion de la puce microfluidique 5 aux dispositifs 50, 52 d'injection de fluides (sueur et agent anti-transpirant) destinés à être connectés à ces entrées ; coller le bloc ainsi transformé sur un support, avantageusement transparent, constitué notamment par une plaque en verre.
Le support forme avantageusement le fond du canal principal 7 et du ou des canaux secondaires 9. Le bloc obtenu à l'issue de l'étape de cuisson présente par exemple une épaisseur comprise entre 3 mm et 10 mm, et par exemple environ égale 5 mm. Au cours de l'étape de cuisson, le mélange PDMS/agent anti-réticulant contenu dans le moule est par exemple cuit à 90°C pendant une durée au moins égale à 24 heures afin de le durcir.
Avantageusement, le procédé de fabrication comprend, avant l'étape de coulage, une étape de fabrication du moule dans un bloc de silicium par tout procédé de gravure connu de l'homme du métier, notamment par photolithographie. Ce moule permettra de fabriquer une série de puces microfluidiques 4.
Selon une première variante, les parois des canaux secondaires 9 sont fonctionnalisées avec des protéines. Ces protéines sont liées aux parois des canaux secondaires 9 par des liaisons chimiques. Ces liaisons chimiques sont par exemple des liaisons covalentes, des liaisons hydrogène ou des liaisons ioniques. De préférence, il s'agit de liaisons hydrogène.
Les protéines choisies sont des protéines aptes à reproduire l'environnement existant dans un canal sudoral. La protéine utilisée est par exemple une mucine, qui est une glycoprotéine connue pour tapisser l'épithélium de l'acrosyringium, ou une kératine, qui est le principal constituant des cornéocytes de la surface du pore sudoral. De tels canaux secondaires 9 sont avantageux, car ils miment encore mieux les interactions se produisant dans le canal sudoral. Le procédé de fabrication de la puce microfluidique 5 selon cette variante diffère du procédé décrit ci-dessus uniquement en ce que, après la fabrication du bloc contenant les canaux 7, 9, on traite ce bloc de manière à ce que les canaux secondaires 9 soient aptes à former des liaisons avec les protéines.
De préférence, on traite le bloc au moyen d'une torche plasma oxygène de manière à rendre hydrophiles les parois des canaux secondaires. Les protéines se lient alors aux parois des canaux secondaires 9 par des liaisons hydrogène. Ensuite, en particulier après le collage du bloc sur le support, on injecte une solution contenant les protéines dans les canaux secondaires 9 de telle sorte que les protéines se lient aux parois des canaux secondaires 9. Selon une deuxième variante (non représentée), la paroi du canal principal 7 n'est pas cylindrique. Le canal principal 7 n'est pas fermé sur toute sa longueur sur toute sa circonférence. Selon cette variante, le canal principal 7 est ouvert sur toute sa longueur sur au moins une partie de sa circonférence. Il présente une section transversale de contour ouvert. Le canal principal 7 présente ainsi une forme de gouttière. En particulier, le canal principal 7 a une section transversale rectangulaire. Il comprend une paroi de fond formée notamment par le support, et en particulier par la plaque en verre, et des parois latérales s'étendant vers le haut à partir de la paroi de fond.
II ne comporte pas de paroi supérieure, et est ouvert du côté opposé à la paroi de fond.
Un tel canal principal 7 ouvert modélise de manière plus exacte la configuration réelle au niveau de la surface de la peau dans laquelle débouchent les canaux sudoraux. En effet, le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7 peut alors sécher à l'air.
L'invention a également pour objet un procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant comprenant les étapes suivantes : fourniture d'un système d'évaluation 1 tel que décrit précédemment ; injection de sueur naturelle et/ou artificielle dans le ou chaque canal secondaire 9 de la puce microfluidique 5 à partir de la source de sueur 3 ; injection d'au moins un produit anti-transpirant dans le canal principal 7; - détermination d'au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité de l'agent anti-transpirant considéré ; et - évaluation de l'efficacité du produit anti-transpirant à partir du paramètre physico-chimique déterminé.
Au cours de l'étape de fourniture du système d'évaluation 1, on fournit la puce microfluidique 5 telle que définie précédemment. Le premier dispositif d'injection 50 est connecté en entrée à la source de sueur 3. Il est connecté en sortie aux entrées de distribution 30 des canaux de distribution 29 de sorte à injecter à un débit contrôlé la sueur dans les canaux secondaires 9 via les canaux de distribution 29.
Le deuxième dispositif d'injection 52 est connecté aux entrées 19 des canaux d'entrée 17 de sorte à injecter le produit anti-transpirant à un débit contrôlé dans le canal principal 7 via les canaux d'entrée 17. Au cours de l'étape d'injection de sueur, on injecte la sueur dans les canaux secondaires 9 au moyen du premier dispositif d'injection 50.
Avantageusement, au cours de cette étape, on injecte la sueur à un premier débit d'injection compris entre 0,01 nL et 100 nL/s, de préférence égal à 0,1 nL/s. La sueur est injectée en mode constant ou en mode pulsé. Par mode constant, on entend que la sueur est injectée en continu dans les canaux secondaires 9.
Par mode pulsé, on entend en particulier que la sueur est injectée par paliers successifs de débits d'injection, notamment selon une séquence temporelle prédéterminée. Ainsi, à titre d'exemple, on injecte la sueur pendant 5 min à un débit d'injection égal à 1 nL/s puis le débit d'injection est mis à zéro pendant 5 min, puis on injecte de nouveau à un débit d'injection de 1 nL/s pendant 5 min, et ainsi de suite en répétant le cycle décrit précédemment aussi souvent que nécessaire.
Comme cela sera décrit plus précisément par la suite, le débit d'injection de sueur est avantageusement variable au cours du temps. Au cours de l'étape d'injection du produit anti-transpirant, on injecte le produit antitranspirant dans le canal principal 7 au moyen du deuxième dispositif d'injection 52.
Avantageusement, au cours de cette étape, on injecte le produit anti-transpirant à un deuxième débit d'injection compris entre 0,01 nL et 100 nL/s, de préférence égal à 1 n L/s. Le débit d'injection de produit anti-transpirant est avantageusement variable au cours du temps.
Les étapes d'injection de sueur et d'injection de produit anti-transpirant sont simultanées ou se recouvrent au moins partiellement. Avantageusement, l'injection de sueur se poursuit après l'arrêt de l'injection du produit anti-transpirant, notamment pour permettre le débouchage des canaux secondaires 9, éventuellement bouchés du fait de la réaction du produit anti-transpirant avec la sueur. Avantageusement, les étapes d'injection comprennent une étape de remplissage du ou de chaque canal secondaire 9 et du canal principal 7 de manière à remplir le ou chaque canal secondaire 9 de sueur et à remplir le canal principal 7 d'agent antitranspirant.
En particulier, au cours de l'étape de remplissage, le débit de remplissage des canaux secondaires 9 est compris entre 0,1 et 0,5 nL/s et plus particulièrement environ égal à 0,2 nL/s. Le débit de remplissage du canal principal 7 est compris entre 0,1 et 10 nL/s, et plus particulièrement égal à 1 nL/s.
L'étape de remplissage est suivie d'une étape de diffusion, au cours de laquelle le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7 et la sueur circulant dans le ou les canaux secondaires 9 réagissent entre eux, en particulier au niveau des zones de confluence entre la sueur circulant dans le ou les canaux secondaires 9 et le produit antitranspirant circulant dans le canal principal 7. Selon l'efficacité du produit anti-transpirant, au cours de cette étape de diffusion, l'interaction entre la sueur et le produit anti- transpirant conduit à la formation de bouchons à la sortie 25 du ou des canaux secondaires 9. Au cours de cette étape de diffusion, on injecte la sueur dans le ou les canaux secondaires 9 à un débit de diffusion de sueur, et on injecte l'agent anti-transpirant dans le canal principal 7 à un débit de diffusion de l'agent anti-transpirant.
Le débit de diffusion de sueur est, de préférence, strictement inférieur au débit de remplissage du ou des canaux secondaires 9. Il est par exemple inférieur de moitié au débit de remplissage des canaux secondaires 9. Un débit de diffusion de sueur inférieur au débit de remplissage des canaux secondaires 9 est avantageux car il permet un contrôle plus fin lors du test d'évaluation de l'efficacité de l'agent anti-transparent ou encore un remplissage plus rapide des canaux secondaires 9. En variante, le débit de diffusion de sueur est égal au débit de remplissage des canaux secondaires 9.
Le débit de diffusion de l'agent anti-transpirant est par exemple égal au débit de remplissage du canal principal 7. Encore plus avantageusement, l'étape de diffusion est suivie d'une étape de débouchage du ou des canaux secondaires 9 au cours de laquelle on injecte la sueur à un débit de débouchage, avantageusement supérieur au débit de diffusion de sueur.
De préférence, au cours de l'étape de débouchage, on augmente progressivement le débit d'injection de sueur dans les canaux secondaires 9. Cette étape de débouchage permet d'accélérer l'expulsion du bouchon éventuellement formé à la sortie 25 du canal secondaire 9 considéré. A titre d'exemple, au cours de cette étape, le débit de sueur est progressivement augmenté d'un facteur compris entre 20 et 30 entre le début de l'étape de débouchage et la fin de l'étape de débouchage. De préférence, l'injection de produit anti-transpirant est arrêtée pendant la phase de débouchage. On trouvera dans le tableau ci-dessous un exemple de procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant. Etape Remplissage Diffusion Débouchage Durée Jusqu'au remplissage du canal 7, 9 concerné 15 min 15 min 4 min 2 min Jusqu'au débouchage des canaux 9 Débits d'injection Canaux secondaires 9 0,2 nL/s 0,1 nL/s 0,3 nL/s 1 n Lis 2 n Lis 3 nL/s Canal principal 7 1 nL/s 1 nL/s 0 n Lis 0 n Lis 0 n Lis 0 nL/s Tableau 1 L'étape de détermination d'au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité de l'agent anti-transpirant comprend la mesure de la valeur d'au moins un paramètre physico-chimique tel que défini précédemment au moyen de l'unité de mesure 40. En particulier, au cours de cette étape, on forme au moyen de l'outil d'imagerie 45 des images de la ou chaque zone de confluence entre la sueur provenant du ou de chaque canal secondaire 9 et le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal 7.
Suivant la nature de l'outil d'imagerie 45 utilisé, ces images sont par exemple des images en microscopie de contraste de phase, telle que celle représentée sur la figure 4, ou des images en fluorescence. Dans le cas où l'on produit des images en fluorescence, on ajoute un produit fluorescent tel que de la fluorescéine à la sueur injectée dans les canaux secondaires 9.
En variante ou en option, on mesure en continu la pression dans le ou chaque canal secondaire 9 au moyen du ou des capteurs de pression 42. Enfin, au cours de l'étape d'évaluation de l'efficacité du produit anti-transpirant, on compare la valeur du ou de chaque paramètre physico-chimique déterminée à l'étape précédente à la valeur de seuil prédéfinie, par exemple au moyen de l'unité d'interprétation 48. Ces valeurs peuvent notamment être des valeurs booléennes. A titre d'exemple, le paramètre physico-chimique mesuré est la formation ou non d'un bouchon, et l'on conclut que le produit anti-transpirant testé est efficace si l'on observe la formation d'un bouchon au cours du procédé. Si aucune formation de bouchon n'est observée, on conclut à la non-efficacité du produit anti-transpirant. Le procédé d'évaluation selon l'invention a été mis en oeuvre avec les agents anti- transpirants suivants : alun (sulfate d'aluminium et potassium), ACH et le complexe Aluminium Zirconium Glycine (AZG). Ces essais ont été réalisés avec la puce microfluidique 4 décrite ci-dessus, et en utilisant comme outil d'imagerie 45 un microscope à contraste de phase. L'injection de la sueur et du produit anti-transpirant a été réalisée selon la séquence décrite dans le tableau 1. Les résultats de ces essais sont résumés dans le tableau 2 ci-dessous.
Produit anti-transpirant Concentration Résultat d'évaluation Alun 10% Non efficace AZG 15% Efficace ACH 5% Efficace ACH 15% Efficace Tableau 2 On a considéré que le produit anti-transpirant est efficace lorsque l'on observe, au moyen de l'outil d'imagerie, la formation d'un bouchon 64 dans le canal secondaire 9 à la confluence entre le canal secondaire 9 et le canal principal 7, comme illustré sur la figure 4, ce bouchon 64 empêchant l'écoulement de la sueur contenue dans le canal secondaire 9 dans le canal principal 7. On a considéré que le produit anti-transpirant n'est pas efficace lorsqu'aucun bouchon n'est formé dans le canal secondaire 9. Dans ce cas, la sueur du canal secondaire 9 peut librement s'écouler dans le canal principal 7. Ces essais réalisés au moyen du système d'évaluation selon l'invention démontrent l'efficacité d'évaluation de ce système. En effet, ACH et AZG sont connus pour être des agents anti-transpirants efficaces in vivo, tandis que l'alun est connu pour être un agent anti-transpirant non efficace in vivo. Or, le système selon l'invention produit les résultats escomptés pour ces agents anti-transpirants connus. Il donne donc des résultats d'évaluation fiables. Le procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant selon l'invention est particulièrement avantageux. En effet, grâce à l'utilisation de la puce microfluidique 5, dont les canaux secondaires 9 reproduisent le confinement existant au niveau des canaux sudoraux et dont le réseau de canaux secondaires 9 et principaux 7 reproduit la capacité de diffusion du produit anti-transpirant dans la sueur, le procédé selon l'invention donne des résultats fiables et proches de ceux que l'on obtiendrait au moyen des tests in vivo. Par ailleurs, il est relativement peu coûteux à mettre en oeuvre, en particulier puisqu'il n'implique pas de coûteux tests in vivo. Enfin, il est également rapide à mettre en oeuvre, et permet donc de tester rapidement un grand nombre de produits anti-transpirants. La durée de mise en oeuvre du procédé est particulièrement faible lorsque les débits d'injection, en particulier de la sueur, sont variables au cours du temps. En effet, la variation du débit en fonction des étapes de remplissage, de diffusion et/ou de remplissage permet de réaliser chaque expérience en un temps beaucoup plus court que si le débit de sueur était maintenu constant. A titre d'exemple, la variation prédéfinie du débit de sueur lors des étapes successives (remplissage, diffusion et débouchage) telle qu'elle est définie au tableau 1 permet de réaliser chaque expérience en moins de 45 minutes, alors que plusieurs heures seraient nécessaires si le débit de sueur est maintenu constant et égal à 0,1 nL/s. Selon une variante du système d'évaluation 1, la puce microfluidique 5 ne comprend pas de canaux d'entrée 17. Le canal principal 7 débouche à la surface de la puce microfluidique 5 de telle sorte à être connectable directement au deuxième dispositif d'injection 52. L'entrée d'agent anti-transpirant 13 du canal principal 7 affleure à la surface de la puce microfluidique 5. Un système d'évaluation 101 selon un deuxième mode de réalisation est représenté sur les figures 5 et 6. Ce système d'évaluation 101 ne diffère du système d'évaluation 1 selon le premier mode de réalisation que par les caractéristiques décrites par la suite. En particulier, le système d'évaluation 101 comprend une puce microfluidique 105 analogue à la puce microfluidique 5 du système d'évaluation 1. La puce microfluidique 105 diffère de la puce microfluidique 5 en ce qu'elle ne comprend pas de canaux de distribution. Elle ne comprend donc pas d'ensemble 27 de canaux secondaires 9 tels que ceux définis en référence au premier mode de réalisation. La puce microfluidique 105 comprend des canaux secondaires 109 ne différant des canaux secondaires 9 qu'en ce qu'ils sont indépendants entre eux d'un point de vue fluidique. Ainsi, chaque canal secondaire 109 est propre à être connecté directement en entrée au premier dispositif d'injection 50. Chaque canal secondaire 109 débouche à l'extérieur de la puce microfluidique 105. Chaque canal secondaire 109 comprend une entrée de sueur 123 affleurant à la surface de la puce microfluidique 105, par laquelle la sueur entre dans le canal secondaire 109, et une sortie de sueur 125 par laquelle le canal secondaire 109 débouche dans le canal principal 107.
Tous les canaux secondaires 109 sont propres à être alimentés en sueur indépendamment à partir de la source de sueur 3. L'utilisation de canaux secondaires 109 indépendants évite les équilibrages de pression qui peuvent se produire entre les canaux secondaires 9 d'un même ensemble 27 de canaux secondaires 9 de la puce microfluidique 5 selon le premier mode de réalisation.
Dans ce mode de réalisation, certains canaux secondaires 109 sont par exemple coudés, notamment à angle droit. Les canaux secondaires 109 de forme sinueuse ne sont pas nécessairement sinueux sur toute leur longueur. Ils présentent une forme sinueuse au moins dans leur tronçon aval comprenant la sortie de sueur 125. Ils peuvent comprendre un tronçon rectiligne en amont de ce tronçon aval de forme sinueuse. Le tronçon aval de forme sinueuse présente avantageusement une longueur au moins comprise entre 1 mm et 5 MM. En option, la puce microfluidique 105 diffère en outre de la puce microfluidique 5 décrite en référence aux figures 1 et 2 en ce qu'elle comprend au moins deux réseaux de canaux comprenant chacun un canal principal 107 et au moins deux canaux secondaires 109 débouchant dans ce canal principal 107. Un tel réseau est représenté plus en détail sur la figure 6. Les canaux principaux 107 sont analogues au canal principal 7 décrit précédemment. Ils comprennent chacun une entrée d'agent anti-transpirant 113 et une sortie d'agent anti-transpirant 115. Les relations entre le canal principal 7 et les canaux secondaires 9 d'un même réseau sont analogues à celles décrites en référence au premier mode de réalisation. A titre d'exemple, la puce microfluidique 5 comprend quatre réseaux de canaux comprenant chacun un canal principal 107 et quatre canaux secondaires 109 débouchant dans le canal principal 107. Par exemple, tous les canaux secondaires 109 débouchant dans un même canal principal 107 présentent la même forme et/ou le même diamètre. Lorsque la puce microfluidique 105 comprend plusieurs réseaux de canaux, les canaux secondaires 109 des différents réseaux de canaux présentent par exemple des caractéristiques de forme et/ou de dimensions différentes. Le nombre de canaux secondaires 109 est par exemple identique dans tous les réseaux de canaux d'une même puce microfluidique 105. En variante, au moins deux réseaux de canaux présentent un nombre de canaux secondaires 109 différent. De préférence, tous les canaux principaux 107 d'une même puce microfluidique 105 présentent un même diamètre. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, la puce microfluidique 105 ne comprend pas de canaux d'entrée. Le ou chaque canal principal 107 débouche à la surface de la puce microfluidique 105 de telle sorte à être connectable directement au deuxième dispositif d'injection 52. L'entrée d'agent anti-transpirant 113 du ou de chaque canal principal 107 affleure à la surface de la puce microfluidique 5. Le procédé de fabrication le système d'évaluation 101 selon le deuxième mode de réalisation est analogue au procédé selon le premier mode de réalisation.
Le procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit transpirant au moyen du système d'évaluation 101 selon le deuxième mode de réalisation est sensiblement identique à celui selon le premier mode de réalisation. Avantageusement, au cours de cette étape de remplissage, on injecte la sueur dans l'un des canaux secondaires 109, et on arrête l'injection de sueur dans ce canal secondaire 109 lorsque la sueur arrive à la confluence du canal principal 107. Plus particulièrement, on arrête l'injection de sueur lorsque le ménisque 60 de la sueur arrive à la confluence du canal principal 107. Ensuite, on injecte le produit anti-transpirant dans le canal principal 107, et on arrête l'injection de produit anti-transpirant dans le canal principal 107 lorsque le ménisque 62 du produit anti-transpirant arrive à proximité de l'entrée du canal secondaire 109 dans lequel on a injecté la sueur à l'étape précédente. La figure 7 illustre la position du ménisque 60 de la sueur dans le canal secondaire 109 lorsque l'injection de sueur est arrêtée et la position du ménisque 62 du produit antitranspirant lorsque l'injection de produit anti-transpirant est arrêtée, c'est-à-dire lorsqu'il est à proximité de l'entrée du canal secondaire 109.
L'injection de sueur dans le canal secondaire 109 considéré et l'injection de produit anti-transpirant dans le canal principal 107 sont ensuite recommencées de sorte à permettre le contact entre la sueur du canal secondaire 109 considéré et le produit antitranspirant. Cette séquence d'injection permet d'éviter la remontée du produit anti-transpirant dans le canal secondaire 109 pendant le remplissage. Lorsque la puce microfluidique 104 comprend plus d'un canal secondaire 109, on répète ce processus de remplissage successivement pour chaque canal secondaire 109 que l'on souhaite utiliser en suivant selon le sens d'écoulement du produit anti-transpirant. Le système d'évaluation 101 et le procédé d'évaluation utilisant ce système d'évaluation 101 présentent les mêmes avantages que ceux décrits précédemment. Ils présentent par ailleurs une fiabilité accrue grâce à l'indépendance des canaux secondaires 109.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1.- Système microfluidique d'évaluation (1 ;101) pour évaluer in vitro l'efficacité d'un produit anti-transpirant, comprenant : -une source (3) de sueur naturelle ou artificielle ; et -une puce microfluidique (5 ;105) comprenant : - un canal principal de circulation du produit anti-transpirant (7 ;107) ; et - au moins un canal secondaire de circulation de la sueur (9 ;109), le ou chaque canal secondaire (9 ;109) comprenant une entrée de sueur (23 ;123) propre à recevoir la sueur provenant de la source de sueur (3) et une sortie de sueur (25 ;125) par laquelle le canal secondaire (9 ;109) débouche dans le canal principal (7 ;107), le ou chaque canal secondaire (9 ;109) ayant un diamètre inférieur à 100 pm.
- 2.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou au moins l'un des canaux secondaires (9 ; 109) est rectiligne.
- 3.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou au moins l'un des canaux secondaires (9 ; 109) comprend au moins un tronçon de forme sinueuse.
- 4.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une unité de mesure (40) propre à déterminer au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant circulant dans le canal principal (7 ; 107).
- 5.- Système (1) selon la revendication 4, dans lequel l'unité de mesure (40) comprend au moins un capteur de pression (42) propre à mesurer la pression dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109).
- 6.- Système (1) selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel l'unité de mesure (40) comprend un outil d'imagerie (45) propre à former une image de la zone de confluence entre la sueur provenant du ou de chaque canal secondaire (9 ;109) et le produit anti-transpirant circulant dans le canal principal (7 ;107).
- 7.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre : - un premier dispositif d'injection (50) connecté à la source de sueur (3) et configuré pour injecter la sueur provenant de la source de sueur (3) dans le ou chaque canal secondaire (9 ;109) à un débit d'injection déterminé ; - un deuxième dispositif d'injection (52) configuré pour injecter le produit anti- transpirant dans le canal principal (7 ; 107) à un débit d'injection déterminé.
- 8.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le canal principal (7 ; 107) est ouvert sur toute sa longueur sur une partie de sa circonférence.
- 9.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la puce microfluidique (5 ; 105) comprend au moins : - un ensemble (27) de canaux secondaires (9) comprenant au moins deux canaux secondaires (9), et - au moins un canal de distribution de sueur (29) comprenant une entrée de distribution de sueur (30) destinée à être connectée à la source de sueur (3) et des sorties de distribution de sueur (32) par lesquelles le canal de distribution (29) débouche dans les canaux secondaires (9) de l'ensemble (27) de telle sorte que les canaux secondaires (9) de l'ensemble (27) de canaux secondaires (9) soient alimentés en sueur en parallèle par le canal de distribution de sueur (29).
- 10.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les parois du ou de chaque canal secondaire (9 ; 109) sont fonctionnalisées par des protéines.
- 11.- Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le canal principal (7 ; 107) a une section transversale strictement supérieure à la section transversale du ou de chaque canal secondaire (9 ;109).
- 12.- Procédé d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant, comprenant des étapes de : - fourniture d'un système microfluidique d'évaluation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes ; - injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) de la puce microfluidique (5 ;105) à partir de la source de sueur (3) ; - injection du produit anti-transpirant dans le canal principal (7 ; 107) ; - détermination d'au moins un paramètre physico-chimique représentatif de l'efficacité du produit anti-transpirant ; et - évaluation de l'efficacité du produit anti-transpirant à partir du ou de chaque paramètre physico-chimique mesuré.
- 13.- Procédé selon la revendication 12, dans lequel on injecte la sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) en mode pulsé ou en mode continu.
- 14.- Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, dans lequel l'étape d'injection de sueur comprend :- l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) à un débit de remplissage jusqu'à ce que le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) soit rempli de sueur, puis - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) à un débit de diffusion strictement inférieur au débit de remplissage.
- 15.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, dans lequel l'étape d'injection de sueur comprend : - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) à un débit de diffusion ; puis - l'injection de sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) à un débit de débouchage strictement supérieur au débit de diffusion, et avantageusement augmentant progressivement au cours du temps.15
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