FR3137829A1 - Procédé de fabrication d’un réseau de microaiguilles. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de fabrication d’un réseau de microaiguilles comprenant une étape de fourniture d’un moule, le moule comprenant une plaque et une matrice d’empreintes de microaiguilles formées dans l’épaisseur de la plaque, la plaque comprenant une première face externe, chaque empreinte comprenant une base coplanaire à la première face et un fond en pointe. Le moule comprend des évents latéraux qui sont des rainures formées dans la plaque dans des plans orthogonaux à la première face et des évents axiaux en communication avec le fond de chaque empreinte, les empreintes étant en communication entre elles par l’intermédiaire des évents latéraux, les évents latéraux s’étendant sur au moins une partie de la hauteur de chaque empreinte. Et aussi une étape de mise sous vide de la matrice d’empreintes par l’intermédiaire des évents latéraux et des évents axiaux et d’injection de matière par la base de chaque empreinte de manière à remplir totalement le volume de chaque empreinte par l’intermédiaire d’une poussée de matière due à l’injection et d’aspiration par les évents latéraux et axiaux. Et enfin une étape de démoulage de manière à obtenir un réseau de microaiguilles. Figure pour l’abrégé : FIG. 6
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL
La présente invention concerne un procédé de fabrication de microaiguilles permettant notamment la fabrication par injection sous vide d’un réseau de microaiguilles d’un capteur adapté pour détecter une grandeur physiologique du corps humain.
ETAT DE L’ART
Certaines pathologies comme le diabète nécessitent une surveillance quotidienne de paramètres biochimiques du corps humain, i.e. des concentrations en certains composés (la glycémie dans l’exemple du glucose).
On connait aujourd’hui des systèmes évolués qui se contentent d’analyser le liquide interstitiel, c’est-à-dire le fluide qui remplit l'espace entre les capillaires sanguins et les cellules. Il a en effet une composition ionique proche de celle du plasma sanguin.
Ces systèmes évolués permettent ainsi de surveiller les paramètres biochimiques souhaités de façon transcutanée, c’est-à-dire sans nécessité de percer régulièrement la peau et de prélever.
On connait des dispositifs avec microaiguilles, qui ont l’avantage d’être moins invasives que des aiguilles classiques. Toutefois, il est important que ces microaiguilles restent en place.
Il existe pour cela des dispositifs à demeure, où des microaiguilles sont maintenues sur la peau avec une bande adhésive.
Les microaiguilles utilisées sont classiquement obtenues par des procédés de micro-injection ou de technologie Systèmes Micro-Electro-Mécaniques (équivalent de « MEMS » en anglais).
De tels procédés sont bien connus et consistent à injecter de la matière dans un moule comprenant des empreintes de microaiguilles et sont parfois associés à une aspiration de matière pour remplir complètement les empreintes du moule.
Les dispositifs à microaiguilles pour la mesure de grandeurs corporelles nécessitent des microaiguilles présentant une certaine hauteur et une extrémité pointue et présentant une qualité de surface permettant des traitements précis ultérieurs tels que de la métallisation ou de la fonctionnalisation chimique des surfaces des microaiguilles.
Un but de l’invention est d’obtenir des microaiguilles par injection sous-vide dont les surfaces sont planes et dont la forme en pointe est assurée.
A ce titre, l’invention concerne, selon un premier aspect, un procédé de fabrication d’un réseau de microaiguilles comprenant une étape de fourniture d’un moule, le moule comprenant une plaque et une matrice d’empreintes de microaiguilles formées dans l’épaisseur de la plaque, la plaque comprenant une première face externe, chaque empreinte comprenant une base coplanaire à la première face et un fond en pointe. Le moule comprend des évents latéraux qui sont des rainures formées dans la plaque dans des plans orthogonaux à la première face et des évents axiaux en communication avec le fond de chaque empreinte, les empreintes étant en communication entre elles par l’intermédiaire des évents latéraux, les évents latéraux s’étendant sur au moins une partie de la hauteur de chaque empreinte. Et aussi une étape de mise sous vide de la matrice d’empreintes par l’intermédiaire des évents latéraux et des évents axiaux et d’injection de matière par la base de chaque empreinte de manière à remplir totalement le volume de chaque empreinte par l’intermédiaire d’une poussée de matière due à l’injection et d’aspiration par les évents latéraux et axiaux. Et enfin une étape de démoulage de manière à obtenir un réseau de microaiguilles.
La présence des évents latéraux sur toute ou partie de la hauteur de l’empreinte associés à une aspiration sous vide permet d’obtenir des microaiguilles qui sont longues, c’est-à-dire de longueur supérieure à 500µm.
L’invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible :
- chaque empreinte est polyédrique et comprend au moins une arête, les empreintes étant agencées par rapport aux évents latéraux de sorte que les évents latéraux communiquent avec les empreintes uniquement par les arêtes ;
- chaque empreinte s’étend sur une première partie prise depuis la base jusqu’à une cassure de pente selon une première hauteur et s’étend sur une deuxième partie en pointe prise depuis la cassure de pente jusqu’au fond en pointe selon une deuxième hauteur ;
- les évents latéraux s’étendent au moins sur une hauteur allant de la moitié de la première partie de chaque empreinte jusqu’à la cassure de pente ;
- les évents latéraux s’étendent depuis la première face de la plaque jusqu’à la cassure de pente de chaque empreinte ;
- la plaque est constituée d’un assemblage de sections de plaque, chaque empreinte étant en deux parties, les évents latéraux et les évents axiaux étant constitués par des jonctions entre les sections de plaque.
Selon un mode de réalisation, un réseau de microaiguilles est obtenu par un procédé de fabrication dans lequel chaque microaiguille comprenant une base, avantageusement polyédrique, depuis laquelle s’étend une première partie présentant autant de faces et d’arrêtes que la base présente de côtés puis une seconde partie présentant une forme pyramidale jusqu’à une pointe.
Selon un mode de réalisation, un réseau de microaiguilles est obtenu par un procédé de fabrication dans lequel chaque microaiguille comprenant une base, avantageusement circulaire, depuis laquelle s’étend une première partie cylindrique, puis une seconde partie présentant une forme conique jusqu’à une pointe.
Un tel moule permet de résoudre les problèmes de bavures induites par les évents dont la présence est inévitable lors d’un procédé de moulage. De fait, la présence de bavures est circonscrite aux arêtes ou à l’extrémité de chaque microaiguille où elles sont moins préjudiciables que sur les faces planes de ces microaiguilles.
Les microaiguilles ainsi obtenues possèdent des faces vierges de toutes bavures liées aux évents du moule, ce qui est essentiel pour la qualité des process ultérieurs (métallisation).
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d’un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera donnée en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
Sur l’ensemble des figures les éléments similaires portent des références identiques.
Architecture générale d’un dispositif de surveillance corporelle
La illustre un dispositif 100 de surveillance corporelle comprenant un boitier 200, un capteur 30 et un patch adhésif 50.
Le capteur 30 est ici un capteur à aiguilles prévu pour fournir une mesure de courant électrique au sein du liquide interstitiel du porteur du dispositif 100.
Des aiguilles 10 sont avantageusement disposées sur une face interne 31 du capteur 30. Cette face interne 31 est destinée à être placée sur la peau du porteur.
Le capteur 30 est assemblé au patch adhésif 50 et constituent ensemble une capsule. Le capteur 30 peut aussi être amovible par rapport au patch 50. Une telle capsule est avantageusement montée amovible avec le boitier 200. En particulier, la capsule et donc le capteur 30 s’engage de manière préférée dans une cavité 210 du boitier 200 située sur sa face destinée à être en contact avec la peau. Le capteur 30 comprend une face externe 32 opposée à la face interne 31.
Le boîtier 200 et la capsule peuvent présenter des formes complémentaires, ce qui limite l’effort nécessaire pour la bonne insertion de la capsule contre le boîtier 200.
Le patch 50 comporte une couche adhésive, ou est lui-même formé en un matériau adhésif. Le patch permet donc l’attache de la capsule à la peau du porteur, et favorise le maintien des aiguilles 10 dans le liquide interstitiel. Le patch 50 présente par exemple une forme annulaire, et recouvre la capsule.
Le capteur 30 ici illustré est de forme circulaire avec un orifice central 33 mais elle peut prendre d’autres formes : rectangulaire, oblongue, ellipsoïdale avec ou sans orifice central. L’orifice central 33 permet de positionner correctement le capteur 30 dans la cavité 210 du boitier qui comprend un plot central de positionnement (non représenté).
Le capteur 30 comprend donc des éléments qui permettent de prélever le liquide soit d’amener les signaux détectés par chaque microaiguille vers le boitier 200 pour traitement (non décrit ici).
Le capteur 30 peut prendre la forme d’une plaque de plastique, d’un circuit imprimé (rigide ou flexible en silicium), d’une plaque en métal non conducteur comme par exemple de l’aluminium.
Le patch adhésif 50 est adapté pour être collé à la peau et supporte le capteur 30 et permet de détacher le boitier 200 sans enlever le capteur 30 en le gardant collée au corps. Une telle configuration permet d’éviter d’enlever le capteur pour certaines opérations qui n’implique que le boitier : rechargement de la batterie, réparation, remplacement, extraction des données vers un ordinateur.
Le boitier 200 est avantageusement en forme de boitier de montre et comprend des moyens d’attaches 230 du dispositif au poignet d’un utilisateur. Il s’agit notamment d’un bracelet adapté pour entourer le poignet d’un utilisateur. Le bracelet est de préférence réglable.
Le boitier 200 loge plusieurs éléments permettant d’analyser ou d’extraire du liquide interstitiel. A ce titre, on pourra se référer au document WO 2019/141743 au nom du déposant qui décrit en détail la mesure et la détection d’une grandeur physique à partir de microaiguilles au contact d’un liquide corporel pouvant être prélevé ou non.
Avantageusement, la montre comprend en outre une interface de communication sans fil, par exemple via un réseau de télécommunications de type 3G et/ou 4G et/ou 5G et/ou Wi-Fi et/ou Bluetooth et/ou NFC et/ou DECT.
Également, la montre peut comprendre un indicateur lumineux tel qu’une diode, qui peut être utilisé pour signaler la fin d’une opération de préparation du capteur.
Les aiguilles 7 sont avantageusement des microaiguilles. Le capteur 30 comporte de préférence entre quatre et cinquante microaiguilles 7 voire quatre cent microaiguilles 7. Bien entendu, un nombre différent peut être considéré sans que cela ne limite la description de l’invention ici faite.
La hauteur des microaiguilles 7 est suffisamment faible pour éviter le contact avec un nerf de douleur mécanique du porteur lorsque le dispositif est porté.
Les microaiguilles 7 permettent de mesurer un liquide corporel.
Les microaiguilles 7 sont pleines pour analyser directement le liquide. Pour analyser du liquide, les microaiguilles ne prélèvent pas de liquide et intègrent le capteur sur leur surface sous la forme d’un revêtement tel qu’un matériau biochimique apte à réagir avec l’analyse à effectuer sur le liquide.
La longueur des aiguilles 7 est ainsi suffisamment réduite pour éviter le contact avec un nerf de l’utilisateur, pour limiter la douleur causée par le port du dispositif 100.
Comme illustré sur la , chaque microaiguille 7 présente par exemple une forme pyramidale. Chaque microaiguille 7 comprend une base 71, avantageusement polygonale, depuis laquelle s’étend une première partie présentant autant de faces 73 et d’arrêtes 72 que la base 71 présente de côtés. La première partie s’étend depuis la base 71 jusqu’à une première cassure 74. Depuis cette cassure 74 l’aiguille s’étend de façon pyramidale jusqu’à une pointe 75.
Chaque microaiguille 7 comprend à sa surface au moins un matériau chimique ou biochimique apte à réagir avec l’analyte corporel dont on souhaite obtenir une mesure (c’est-à-dire ici le glucose). Un matériau apte à réagir avec l’analyte corporel est par exemple une enzyme capable d’oxyder l’analyte corporel.
De manière avantageuse, le capteur 30 comprend plusieurs microaiguilles qui consistent en un réseau de microaiguilles en ce qu’elles sont électriquement connectées entre elles par groupe. Les microaiguilles 7 transpercent la peau pour venir au contact du liquide interstitiel lorsque le capteur est au contact de la peau.
Description générale d’un procédé de
f
abrication par injection sous vide
En relation avec les figures 3, 4 et 5, un procédé de fabrication d’un réseau de microaiguilles comprend une première étape E1 de fourniture d’un moule 1 (voir la ).
Le moule 1 comprend une plaque 2 et une matrice 3 d’empreintes 4 de microaiguilles. La matrice est formée dans l’épaisseur de la plaque 2. La plaque 2 comprend une première face externe A, orthogonale à une première direction Z. Chaque empreinte 4 de la matrice 3 comprend une base 41 coplanaire à la première face A et s’étend dans la plaque 2 depuis la face A de la plaque 2 et selon la première direction Z jusqu’à un fond 45 en pointe. Chaque empreinte 4 comprend une première partie 46, appelée pied par la suite, qui est la partie de l’empreinte 4 la plus proche de la base 41 et une deuxième partie 47, appelée tête par la suite, qui est la partie de l’empreinte 4 la plus proche de la pointe 45. Sur les figures 2 et 3 les empreintes son avantageusement représentées avec des formes polyédriques mais d’autres formes sont possibles comme des formes cylindriques ou des formes polyédriques différentes. Les empreintes 4 sont avantageusement réparties dans la matrice 3 de manière alignée et/ou quadrillée.
Le moule 1 comprend également des évents latéraux 51 et des évents axiaux 52. Les évents latéraux 51 sont formés dans la plaque 2 dans des plans orthogonaux à la première face A, c’est-à-dire colinéaire à la première direction Z et à une autre direction orthogonale à la première direction Z. L'ensemble des évents latéraux 51 reliant des empreintes 4 d'un même alignement entre eux sont avantageusement formés dans un même plan. En outre, les évents latéraux 51 s’étendent sur au moins une partie de la hauteur de chaque empreinte 4. Les évents axiaux 52 sont en communication avec le fond 45 de chaque empreinte 4. De manière avantageuse, les évents axiaux 52 sont alignés selon la première direction Z et/ou une deuxième direction orthogonale à la première direction Z afin de faciliter la fabrication des moules 1 et optimiser la circulation de l’air dans le moule 1. De plus, les empreintes 4 qui sont adjacentes les unes des autres sont en communication entre elles par l’intermédiaire des évents latéraux 51. L’ensemble des évents latéraux 51 et axiaux 52 de la plaque 2 permettent d’évacuer l’air de la matrice 3 au moment d’une injection de matière dans le moule 1 et seront appelés évents par la suite.
Le procédé de fabrication comprend une deuxième étape E2 de mise sous vide de la matrice 3 et d’injection de matière dans la matrice 3. Cette étape E2 est réalisée par l’intermédiaire des évents latéraux 51 et des évents axiaux 52 qui permettent d’évacuer l’air des empreintes 4 de la matrice 3. L’injection de matière dans la matrice 3 est réalisée par la base 41 de chaque empreinte 4 de manière à remplir totalement le volume de chaque empreinte 4. Les empreintes 4 sont remplies de matière injectée par l’intermédiaire d’une poussée de matière due à l’injection et la mise sous vide par aspiration par les évents latéraux 51 et axiaux 52. La mise sous-vide est faite préalablement ou simultanément à l’injection. Cette mise sous vide sera assimilée au principe d’aspiration.
Le remplissage du pied 46 de chaque empreinte 4 au cours de l’injection est particulièrement dû à la poussée de la matière due à l’injection, c’est-à-dire par la force d’injection. Le remplissage de la tête 47 de chaque empreinte 4 nécessite une certaine aspiration. L’aspiration permettant le bon remplissage de chaque empreinte 4 est réalisé par les évents latéraux 51 et/ou axiaux 52. En outre, plus les empreintes 4 sont profondes, c’est-à-dire que la tête 47 est éloignée de la base 41 plus l’influence de l’aspiration réalisée par les évents axiaux 52 est faible. La présence des évents latéraux 51 est alors nécessaire pour permettre à la matière injectée de bien occuper tout le volume de la tête 47 des empreintes 4.
La majorité des microaiguilles 7 comprend une longueur entre 300 μm et 500 μm. Les microaiguilles dont la longueur est supérieure à 500 μm et jusqu’à 2 mm sont des aiguilles de longueur inhabituelle et nécessitent des procédés de fabrication spécifiques et innovants.
Le procédé de fabrication comprend ensuite une troisième étape E3 de démoulage. La troisième étape E3 permet d’obtenir un réseau 9 de microaiguilles 7.
Description d’un
moule
pour
fabrication par injection sous vide
selon un autre mode de réalisation
De manière complémentaire, et afin d’éviter une présence de bavures 8 résultant de la présence des évents latéraux 51 dans la plaque 2 et débouchant sur les faces planes des empreintes 4 une structure de moule différente de celle-ci-dessus décrite est utilisée.
En effet, les bavures 8 résultent d’une fuite de matière par les évents latéraux 51 qui, en se solidifiant, laisse sur la microaiguille 7 un excédent de matière de l’ordre de 5 à 20% soit par exemple de 0,1 μm à 50 μm. Cet excédent de matière, s’il est présent sur une ou plusieurs faces planes des empreintes 4 est dommageable à la qualité des faces planes 73 des microaiguilles 7. En effet, les faces planes 73 des microaiguilles 7 présentent avantageusement des défauts inférieurs à 0,1 µm d’épaisseur.
De telles bavures sur les faces planes 73 empêchent des procédés précis ultérieurs tels que de la métallisation ou de la fonctionnalisation chimique des surfaces des microaiguilles impliquant des épaisseurs entre 0,1 μm et 2 μm. En effet, ces défauts de jointure créent une fragilisation de ces procédés qui peut conduire à de la dégradation des fonctions attendues ainsi qu’à de la délamination ou des cassures de la surface induite par ces procédés.
Les figures 6 et 7 illustrent un moule 1 utilisé pour la fabrication par injection sous vide de microaiguilles 7 qui permet d’éviter la présence de bavures sur les faces 43 des empreintes 4.
Selon ce mode de réalisation, chaque empreinte 4 comprend une base 41 polygonale qui se forme sur la surface A. la première partie, le pied 46, de chaque empreinte 4 s’étend prise depuis la base 41 jusqu’à une cassure de pente 44 selon une première hauteur et la deuxième partie, la tête 47, s’étend en pointe prise depuis la cassure de pente 44 jusqu’au fond en pointe 45 selon une deuxième hauteur. La première cassure 44 de pente forme une concavité dans chaque empreinte 4. L’axe des empreintes 4 est parallèle à la direction Z. Le pied 46 de la paroi de la plaque 2, qui s’étend entre la première face A de la plaque 2 et la première cassure 44, définit plusieurs faces 43 planes et plusieurs arrêtes 42. Il y a autant de faces planes 43 et d’arrêtes 42 que la base 41 polygonale comprend de côtés.
Les évents latéraux 51 s’étendent préférentiellement au moins sur une hauteur allant de la moitié du pied 46 jusqu’à la cassure de pente 44. Sur les figures 6 et 7 les évents latéraux s’étendent le long de tout le pied 46 de chaque empreinte mais ils peuvent optionnellement s’étendre sur une portion seulement une partie de chaque empreinte 4 et/ ou plus précisément sur une partie du pied 46 de chaque empreinte 4.
Les empreinte 4 de la matrice 3 sont avantageusement agencées par rapport aux évents latéraux 51 de sorte que les évents latéraux 51 communiquent avec les empreintes 4 uniquement par les arêtes 42 de ces empreintes. De cette manière les faces planes 43 de chaque empreinte 4 ne communiquent pas avec les évents et ne présentent pas de bavures 8.
L’injection E3 de matière s’opère comme précédemment. Selon ce mode de réalisation, les évents latéraux 51 placés latéralement au pied 46 de chaque empreinte 4 permettent à la matière d’occuper tout le volume de l’empreinte jusqu’à la première cassure 44 en aspirant l’air pendant l’injection. Les évents axiaux 52 en communication avec le fond 45 de chaque empreinte permettent de remplir totalement le volume de la tête 47 c’est-à-dire entre la première cassure 44 et le fond 45, formant la pointe de chaque empreinte 4.
La illustre un réseau de microaiguilles 7 obtenue selon un mode de réalisation. Les microaiguilles 7 présentent préférentiellement une forme d’obélisque. La microaiguille 7 s’étend depuis une base 71 parallélogrammatique depuis laquelle s’étend une première partie puis une seconde partie. La première partie de la microaiguille 7 comprend quatre faces 73 et quatre arrêtes 72. La première partie s’étend depuis la base 71 jusqu’à une première cassure 74. La deuxième partie s’étend depuis cette cassure jusqu’à une pointe 75 de manière pyramidale. Les microaiguilles présentent une bavure 8 sur au moins une arrête 42 ainsi que sur la pointe 75. Les faces planes 43 de la microaiguille 7 sont avantageusement sans bavures 8.
Selon un mode de réalisation, illustré sur la , le moule 1 peut être constitué d’un assemblage de sections de plaque 2a, 2b,2c formant une plaque 2. La plaque 2 ainsi constituée permet de démouler plus facilement le réseau de microaiguilles 7 du moule 1. Le moule 1 comprenant la plaque 2 est alors traversée de jointures intersections. Les évents latéraux 51 sont avantageusement constitués par les jointures entre les sections de plaque 2a, 2b, 2c Les empreintes 4 de la matrice 3 sont alors positionnées de part et d’autre des jointures afin que les jointures communiquent avec les empreintes uniquement par des arêtes 42. De cette manière les faces planes 43 des empreintes 4 sont entièrement formées dans la paroi d’une seule et même section de plaque 2a, 2b,2c. La présente une plaque 2 constituée d’un assemblage de trois sections de plaque (2a, 2b,2c) mais le nombre de section peut être différent et avantageusement choisi par exemple en fonction du nombre d’empreintes 4.
Selon un mode de réalisation, chaque empreinte 4 est une cavité formée dans la plaque 2 du moule 1. La profondeur de chaque empreinte, c’est-à-dire la distance selon la première direction Z, entre la base 41 et le fond 45 est avantageusement comprise entre comprend une longueur entre 300 μm et 2 mm.
Selon un mode de réalisation, la plaque 2 du moule 1 peut être constituée d’une unique plaque 2 traversée par des rainures (non représentées). Les rainures s’étendent selon des plans parallèles entre eux et orthogonaux à la première face A. Les rainures s’étendent préférentiellement depuis la première face A de la plaque 2 jusqu’au niveau de la première cassure 44. De cette manière, les évents latéraux 51 sont constitués par les rainures. Les empreintes 4 sont agencées par rapport aux rainures constituant les évents latéraux 51 de sorte que les rainures communiquent avec les empreintes 4 uniquement par les arêtes 42 des empreintes 4.
Claims (8)
- Procédé de fabrication d’un réseau de microaiguilles comprenant :
- une étape (E1) de fourniture d’un moule (1), le moule (1) comprenant une plaque (2) et une matrice (3) d’empreintes (4) de microaiguilles formées dans l’épaisseur de la plaque (2), la plaque (2) comprenant une première face externe (A), chaque empreinte (4) comprenant une base (41) coplanaire à la première face (A) et un fond (45) en pointe ; le moule (1) comprenant des évents latéraux (51) qui sont des rainures formées dans la plaque (2) dans des plans orthogonaux à la première face (A) et des évents axiaux (52) en communication avec le fond (45) de chaque empreinte (4), les empreintes (4) étant en communication entre elles par l’intermédiaire des évents latéraux (51), les évents latéraux (51) s’étendant sur au moins une partie de la hauteur de chaque empreinte (4) ;
- une étape (E2) de mise sous vide de la matrice (3) d’empreintes (4) par l’intermédiaire des évents latéraux (51) et des évents axiaux (52) et d’injection de matière par la base (41) de chaque empreinte (4) de manière à remplir totalement le volume de chaque empreinte (4) par l’intermédiaire d’une poussée de matière due à l’injection et la mise sous vide par aspiration par les évents latéraux (51) et axiaux (52) ;
- une étape (E3) de démoulage de manière à obtenir un réseau (9) de microaiguilles (7). - Procédé selon la revendication 1, dans lequel chaque empreinte (4) est polyédrique et comprend au moins une arête (42), les empreintes (4) étant agencées par rapport aux évents latéraux (51) de sorte que les évents latéraux (51) communiquent avec les empreintes (4) uniquement par les arêtes (42).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel chaque empreinte (4) s’étend sur une première partie (46) prise depuis la base (41) jusqu’à une cassure de pente (44) selon une première hauteur et s’étend sur une deuxième partie (47) en pointe prise depuis la cassure de pente (44) jusqu’au fond en pointe (45) selon une deuxième hauteur.
- Procédé selon la revendication 3, dans lequel les évents latéraux (51) s’étendent au moins sur une hauteur allant de la moitié de la première partie (46) de chaque empreinte (4) jusqu’à la cassure de pente (44).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel les évents latéraux (51) s’étendent depuis la première face (A) de la plaque (2) jusqu’à la cassure de pente (44) de chaque empreinte (4).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la plaque (2) est constituée d’un assemblage de sections de plaque (2a, 2b,2c), chaque empreinte (4) étant en deux parties, les évents latéraux (51) et les évents axiaux (52) étant constitués par des jonctions entre les sections de plaque (2a, 2b, 2c).
- Réseau de microaiguilles obtenu par un procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque microaiguille comprend une base (71), avantageusement polyédrique, depuis laquelle s’étend une première partie (46) présentant autant de faces (73) et d’arrêtes (72) que la base (71) présente de côtés puis une seconde partie (47) présentant une forme pyramidale jusqu’à une pointe (75).
- Réseau de microaiguilles obtenu par un procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque microaiguille comprend une base (71), avantageusement circulaire, depuis laquelle s’étend une première partie (46) cylindrique, puis une seconde partie (47) présentant une forme conique jusqu’à une pointe (75).
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
US20090326415A1 (en) * | 2006-08-28 | 2009-12-31 | Agency For Science ,Technology And Research | Microneedles and methods for fabricating microneedles |
US20170274196A1 (en) * | 2014-09-03 | 2017-09-28 | Newsouth Innovations Pty Limited | Microfluidic devices and fabrication |
WO2019141743A1 (fr) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | Pkvitality | Système de surveillance corporelle avec adhésif |
US10828478B2 (en) * | 2014-04-24 | 2020-11-10 | Georgia Tech Research Corporation | Microneedles and methods of manufacture thereof |
-
2022
- 2022-07-18 FR FR2207322A patent/FR3137829A1/fr active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090326415A1 (en) * | 2006-08-28 | 2009-12-31 | Agency For Science ,Technology And Research | Microneedles and methods for fabricating microneedles |
US10828478B2 (en) * | 2014-04-24 | 2020-11-10 | Georgia Tech Research Corporation | Microneedles and methods of manufacture thereof |
US20170274196A1 (en) * | 2014-09-03 | 2017-09-28 | Newsouth Innovations Pty Limited | Microfluidic devices and fabrication |
WO2019141743A1 (fr) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | Pkvitality | Système de surveillance corporelle avec adhésif |
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