WO2014170174A1 - Système microfluidique d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant et procédé associé - Google Patents

Système microfluidique d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant et procédé associé Download PDF

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WO2014170174A1
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channel
secondary channels
channels
antiperspirant product
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PCT/EP2014/057114
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Fréderic BALTENNECK
Jean-Baptiste Galey
Michel DAILLY
Anne COLONNA
Fabrice Monti
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L'oreal
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Definitions

  • the present invention relates to a microfluidic evaluation system for evaluating in vitro the efficacy of an antiperspirant product.
  • Antiperspirant products based on aluminum salts have been known for nearly a century and are considered very effective in limiting the flow of axillary sweat after topical application.
  • This method does not, however, give complete satisfaction. Indeed, it is slow to implement, and therefore does not allow a rapid assessment of the antiperspirant potential of new products. In addition, it is difficult to implement to evaluate a large number of compounds, due to strict pre-requisites.
  • An object of the invention is to provide a device for testing the effectiveness of an antiperspirant product reliably and effectively and at a lower cost.
  • the subject of the invention is an evaluation system as defined above, comprising:
  • a microfluidic chip comprising a main channel for circulating the antiperspirant product and at least one secondary channel for the circulation of sweat, the or each secondary channel comprising a sweat inlet suitable for receiving sweat from the source of sweat and a sweat outlet through which the secondary channel opens into the main channel, the or each secondary channel having a diameter less than 100 ⁇ .
  • the evaluation system has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination (s):
  • the or at least one of the secondary channels is rectilinear
  • the or at least one of the secondary channels comprises at least one section of sinuous shape
  • system further comprises a measurement unit able to determine at least one physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant product circulating in the main channel;
  • the measurement unit comprises at least one pressure sensor capable of measuring the pressure in the or each secondary channel;
  • the measuring unit comprises an imaging tool capable of forming an image of the confluence zone between the sweat coming from the or each secondary channel and the antiperspirant product circulating in the main channel;
  • the system further comprises:
  • a first injection device connected to the source of sweat and configured to inject sweat from the source of sweat into the or each secondary channel at a determined injection rate
  • a second injection device configured to inject the antiperspirant product into the main channel at a determined injection rate, - the main channel is open along its entire length over part of its circumference;
  • the microfluidic chip comprises at least:
  • a set of secondary channels comprising at least two secondary channels
  • At least one sweat distribution channel comprising a sweat distribution inlet intended to be connected to the sweat source and sweat distribution outlets through which the distribution channel opens into the secondary channels of the assembly so that that the secondary channels of the set of secondary channels are fed with sweat in parallel through the sweat distribution channel;
  • the walls of the or each secondary channel are functionalized by proteins
  • the main channel has a cross section strictly greater than the cross section of the or each secondary channel
  • the microfluidic chip comprises at least two secondary channels opening into the main channel;
  • the or each main channel has a cross section of diameter between about 100 ⁇ and about 1000 ⁇ , and preferably about 500 ⁇ ;
  • the or each secondary channel has a cross section with a diameter of between 10 ⁇ and 100 ⁇ and preferably between approximately 30 ⁇ and 60 ⁇ ;
  • the microfluidic chip further comprises at least two inlet channels each intended to receive an antiperspirant product or a component of an antiperspirant product, the inlet channels opening into the main channel upstream of the each sweat outlet from the or each secondary channel.
  • the invention also relates to a method for evaluating the efficacy of an antiperspirant product, comprising steps of:
  • the evaluation method according to the invention has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any combination (s) technically possible (s):
  • the sweat is injected into the or each secondary channel in pulsed mode or in continuous mode;
  • the sweat injection step comprises:
  • the sweat injection step comprises:
  • the physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant product determined in the determination step is a parameter representative of the existence of a plug in the or each secondary channel 9;
  • the efficacy of the antiperspirant product is determined if the existence of a plug has been determined in the determination step.
  • the subject of the invention is also a method for manufacturing an evaluation system as described above, comprising a step of manufacturing the microfluidic chip, said step comprising:
  • the treatment of the block to render the walls hydrophilic is a treatment with an oxygen plasma torch;
  • the block comprising the or each secondary channel and the main channel is manufactured by molding using a mold of suitable shape;
  • the block is made of a material capable of being molded in the liquid state, in particular PDMS.
  • the subject of the invention is also a microfluidic chip comprising:
  • a main circulation channel adapted to a circulation of antiperspirant product
  • At least one secondary channel adapted to a circulation of sweat the or each secondary channel comprising a sweat inlet adapted to receive sweat from a source of natural or artificial sweat and a sweat outlet through which the secondary channel opens into the main channel, the or each secondary channel having a diameter less than 100 ⁇ .
  • the microfluidic chip has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination (s):
  • the or at least one of the secondary channels is rectilinear
  • the or at least one of the secondary channels comprises at least one section of sinuous shape
  • the main channel is open along its entire length over part of its circumference
  • the microfluidic chip comprises at least:
  • a set of secondary channels comprising at least two secondary channels
  • At least one sweat distribution channel comprising a sweat distribution inlet intended to be connected to the sweat source and sweat distribution outlets through which the distribution channel opens into the secondary channels of the assembly so that that the secondary channels of the set of secondary channels are fed with sweat in parallel through the sweat distribution channel;
  • the walls of the or each secondary channel are functionalized by proteins
  • the main channel has a cross section strictly greater than the cross section of the or each secondary channel
  • each set of secondary channels has substantially a comb shape, the secondary channels forming the teeth of the comb, all the sets of secondary channels, opening into the same main channel.
  • FIG. 1 is a schematic top view of an evaluation system according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic view from above of the detail denoted A of the evaluation system of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the location of a pressure sensor in the secondary channel of the microfluidic chip of an evaluation system according to the invention
  • FIG. 4 is a schematic view from above of a part of the evaluation system 1 of FIG. 1 illustrating a plug formed in a secondary channel of the microfluidic chip;
  • FIG. 5 is a schematic view from above of an evaluation system according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a schematic view from above of part of the evaluation system of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a schematic view from above of part of the evaluation system of FIG. 5 taken during the filling of the channels of the microfluidic chip.
  • upstream and downstream are used with reference to the flow direction of the liquids.
  • the term "diameter” is understood to mean the maximum transverse extent of the channel considered, for example the diameter of a circle in the case where the cross section of the channel is circular or the diagonal of a rectangle in the case where the cross section is rectangular.
  • FIG. 1 illustrates an example of a microfluidic evaluation system 1 according to a first embodiment of the invention.
  • the evaluation system 1 is intended to evaluate in vitro the effectiveness of an antiperspirant product. It comprises a source of natural or artificial sweat 3 and a microfluidic chip 5.
  • the source of sweat 3 comprises for example a reservoir 6 containing natural sweat or artificial sweat.
  • the reservoir 6 may also contain a mixture of natural and artificial sweat.
  • Natural sweat is the body fluid secreted by the sweat glands during sweating.
  • the natural sweat of the source of sweat 3 for example was previously taken from a human being by any method known to those skilled in the art.
  • Artificial sweat is for example an artificial sweat at the BSA comprising:
  • bovine serum albumin is the abbreviation used by those skilled in the art to designate bovine serum albumin ("bovine serum albumin" in English).
  • bovine serum albumin sold under the name Sigma A-4503 by Sigma-Aldrich is used.
  • any other type of artificial sweat known to those skilled in the art can be used in the context of the invention.
  • the microfluidic chip 5 comprises at least one main channel 7 for circulating the antiperspirant and at least one secondary channel 9 for circulating sweat.
  • the main channel 7 is intended to receive a circulation of antiperspirant product to be tested.
  • the secondary channels 9 open into the main channel 7. They are intended to receive a circulation of natural or artificial sweat from the source of sweat 3.
  • the main channel 7 models the surface of the skin, while the secondary channels 9 model the sweat ducts opening on the surface of the skin.
  • the main channel 7 comprises an antiperspirant product inlet 13 through which the antiperspirant product enters the main channel 7, and an antiperspirant product outlet 15 through which the antiperspirant product is discharged out of the microfluidic chip. 5.
  • the antiperspirant product inlet 13 and the antiperspirant outlet 15 are spaced apart in the direction of flow of the antiperspirant in the main channel 7.
  • the antiperspirant product outlet 15 is intended to be connected to an outlet pipe 16, in particular made of plastic, and for example PEEK (polyether-ether-ketone).
  • This outlet tubing is visible in FIG. 3. It serves to evacuate the antiperspirant product, possibly mixed with sweat, out of the microfluidic chip 4.
  • the main channel 7 is substantially rectilinear between its antiperspirant product inlet 13 and its antiperspirant product outlet 15.
  • the main channel 7 is delimited by a substantially cylindrical wall, for example of circular or rectangular section. Thus, it is closed over its entire circumference over its entire length, with the exception of the orifices through which the secondary channels 9 open into the main channel 7.
  • a main channel 7 with a rectangular section is preferred. Indeed, such a channel is easier to manufacture.
  • the main channel 7 advantageously has a cross section with a diameter greater than about 100 ⁇ . It has for example a cross section of diameter between about 100 ⁇ and about 1000 ⁇ .
  • the diameter of the cross section of the main channel 7 is approximately equal to 500 ⁇ .
  • Cross section means the section perpendicular to the axis of the main channel 7.
  • the microfluidic chip 5 exactly comprises a main channel 7.
  • the microfluidic chip 5 further comprises at least two inlet channels 17.
  • Each inlet channel 17 is intended to receive an antiperspirant product or a component of an antiperspirant product.
  • Each inlet channel 17 extends upstream of the main channel 7 while being in fluid communication with the main channel 7.
  • each input channel 17 comprises an inlet 19 opening out of the microfluidic chip 5. It comprises an outlet 20 opening into the main channel 7 at the inlet 13 of the main channel 7.
  • the inputs 19 of the inlet channels 17 are adapted to be connected to antiperspirant injection devices.
  • the microfluidic chip 5 comprises three input channels 17 each opening into the main channel 7.
  • the microfluidic chip 5 comprises, in the example shown, a plurality of secondary channels 9 each opening into the main channel 7 downstream of the antiperspirant product inlet 13 of the main channel 7.
  • it comprises at least two secondary channels 9 each opening into the main channel 7 downstream of the antiperspirant product inlet 13 of the main channel 7.
  • Each secondary channel 9 includes a sweat inlet 23 through which sweat from the sweat source 3 enters the secondary channel 9 and an outlet of sweat 25, through which the sweat exits the secondary channel 9.
  • the secondary channel 9 opens into the main channel 7 by the sweat outlet 25.
  • Each secondary channel 9 has a cross section of diameter less than or equal to 100 ⁇ .
  • each secondary channel 9 has a cross section of diameter between about 10 ⁇ and about 100 ⁇ .
  • the diameter of the cross section of each secondary channel 9 is between 30 ⁇ and 60 ⁇ . These diameters are chosen so that they reproduce those of the native sweat ducts (acrosyringium) of the man.
  • Cross section means the section perpendicular to the axis of the secondary channel 9.
  • the diameter of the cross section of the main channel 7 is strictly greater than the diameter of the cross section of the secondary channels 9.
  • the microfluidic chip 5 comprises serpentine-shaped secondary channels 9. These serpentine-shaped secondary channels 9 are in particular visible in FIG. 2. This sinuous shape models the winding coming out of the upper part of the native native sweat ducts.
  • Secondary channels 9 of rectilinear form Such secondary channels 9 of rectilinear shape are in particular represented on the right in FIG.
  • the secondary channels 9 of rectilinear shape are delimited by cylindrical walls, for example rectangular or circular base.
  • the secondary channels 9 of rectilinear shape have the advantage of being easier to manufacture than the secondary channels 9 of sinuous shape.
  • the secondary channels 9 extend along an axis substantially perpendicular to the axis of the main channel 7. They open at right angles into the main channel 7. This particular extension direction of the secondary channels 9 presents the advantage of facilitating the microfabrication of the microfluidic chip 5.
  • the axes of the secondary channels 9 extend in any other direction that can be envisaged by those skilled in the art.
  • the microfluidic chip 5 comprises sets 27 of secondary channels 9. Each set 27 comprises at least two secondary channels 9 fed with sweat by a common sweat distribution channel 29 . Thus, the secondary channels 9 of the same assembly 27 are fed with sweat in parallel from the distribution channel 29.
  • the dispensing channel 29 includes a sweat dispensing inlet 30 opening out of the microfluidic chip 5.
  • the sweat dispensing inlet 30 is adapted to be connected to the sweat source 3 via a sweat injection device outside the microfluidic chip 5.
  • the dispensing channel 29 further comprises dispensing outlets for sweat
  • each sweat distribution outlet 32 opens into a secondary channel 9 respective of the whole 27.
  • the distribution channel 29 comprises for example a first section 31 followed, in the direction of flow of sweat, of a second section 33 extending substantially perpendicular to the first section 31 and opening into the secondary channels 9 of the set 27 of secondary channels 9 so as to distribute the sweat from the first section 31 in these secondary channels 9.
  • the first section 31 and the second section 33 of the distribution channel 29 are substantially rectilinear.
  • the first section 31 extends along an axis substantially parallel to the axis of the secondary channels 9 of the set 27 of secondary channels 9.
  • the second section 33 extends along an axis substantially perpendicular to the axis of the secondary channels 9 in which it opens.
  • the first section 31 is delimited by a substantially cylindrical wall, for example circular or preferably rectangular. It comprises the sweat distribution inlet 30 at its upstream end, taken along the axis of the first section 31.
  • the second section 33 is delimited by a substantially cylindrical wall, for example circular or preferably rectangular.
  • the sweat distribution outlets 32 are formed by orifices made in this wall and spaced apart in the direction of the axis of the second section 33.
  • Each set 27 of secondary channels 9 has substantially a comb shape, the secondary channels 9 forming the teeth of the comb.
  • all the secondary channels 9 of the same set 27 of secondary channels 9 have the same shape, sinuous or rectilinear and / or the same dimensions, in particular the same diameter.
  • the microfluidic chip 5 comprises at the same time sets 27 comprising only secondary channels 9 of sinuous form and sets 27 comprising only rectilinear secondary channels.
  • Figure 2 more particularly illustrates an assembly 27 comprising only secondary channels 9 of sinuous shape.
  • the microfluidic chip 5 comprises at least a first set 27 and a second set 27 comprising only secondary channels 9 of the same shape, for example sinuous or rectilinear, but with diameters of the channels. Secondary 9 of the first set 27 and the second set 27 different.
  • the microfluidic chip 5 comprises, for example, the sets 27 of the following secondary channels:
  • an assembly 27 comprising only secondary channels 9 of sinuous shape having a first diameter, for example approximately equal to 30 ⁇ ,
  • an assembly 27 comprising only secondary channels 9 of sinuous shape having a second diameter, different from the first diameter, for example approximately equal to 60 ⁇ ,
  • an assembly 27 comprising only secondary channels 9 of rectilinear shape having a third diameter, for example equal to the first diameter, and in particular approximately equal to 30 ⁇ ;
  • an assembly 27 comprising only secondary channels 9 of rectilinear shape having a fourth diameter, for example approximately equal to the second diameter, and in particular approximately equal to 60 ⁇ .
  • all the sets 27 of secondary channels 9 of the microfluidic chip 5 comprise the same number of secondary channels 9. They comprise, for example, four secondary channels 9. As a variant, they comprise, for example, two secondary channels 9 or any another number of secondary channels 9 adapted.
  • At least two of the sets 27 of secondary channels 9 have different numbers of secondary channels 9, for example two secondary channels 9 for one and four secondary channels 9 for the other.
  • the secondary channels 9 of some of the sets 27 of secondary channels 9 of the microfluidic chip 5 open into the main channel 7 through a first side of the main channel 7, taken perpendicularly to the axis of the main channel 7, while the channels secondary 9 of the other sets 27 open into the main channel 7 by a second side of the main channel 7 opposite the first side perpendicular to the axis of the main channel 7.
  • each set 27 of secondary channels 9 extends facing another set 27 of secondary channels 9 disposed on the opposite side of the main channel 7 perpendicular to the axis of the main channel 7.
  • the chip microfluidic 5 comprises pairs of sets 27 facing each other on either side of the main channel 7.
  • the two sets 27 of a pair of sets 27 have secondary channels 9 of the same shape, rectilinear or sinuous, but of different diameter.
  • all the assemblies 27 arranged on the same side of the main channel 7 have secondary channels having substantially identical diameters.
  • the evaluation system 1 further comprises a first injection device 50 configured to inject sweat into the secondary channels 9 from the sweat source 3 at a controlled injection rate.
  • the evaluation system 1 further comprises a second injection device 52 configured to inject the antiperspirant into the main channel 7 at a controlled injection rate.
  • the first injection device 50 and the second injection device 52 comprise for example a syringe pump or an electronic pump, connected to the corresponding inputs of the microfluidic chip 5 by connecting tubes.
  • the connection tubes are preferably made of a material which is inert with respect to the sweat components, in particular PEEK (polyether-ether-ketone).
  • connection tube 53 connected to the inlet of a secondary channel 9 and for injecting sweat into this secondary channel 9 is shown in FIG.
  • the first injection device 50 is connected to the sweat distribution inlets 30.
  • the second injection device 52 is connected to the channel inputs 19. entrance 17.
  • the evaluation system 1 further comprises a measurement unit 40 capable of measuring at least one physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant product.
  • the antiperspirant effect of certain antiperspirant products results from the formation of a plug at the outlet of the sweat pore resulting in a reduction of the flow of sweat outgoing.
  • the formation of this plug results from the reaction of sweat with the antiperspirant product, and more particularly from the diffusion in the sweat pore of the aluminum salt contained in the antiperspirant product, followed by a flocculation of the proteins.
  • the outlet of the sweat pores is modeled by the outlets 25 of the secondary channels 9.
  • the physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant product is, for example, a parameter representative of the existence of a plug at the outlet of the secondary channel 9, that is to say say in the confluence zone between the antiperspirant product circulating in the main channel 7 and the sweat circulating in the secondary channel 9 considered, or a parameter representative of the strength of this plug.
  • the measurement unit 40 is for example suitable for measuring one or more physicochemical parameters chosen from the list consisting of: the size of the stopper, the duration of life of the stopper before uncoupling of the secondary channel 9, the speed of formation of the stopper , the resistance before uncoupling the secondary channel 9 measured for example by the total volume of sweat injected until unblocking and the pressure reached in the secondary channel 9 before uncorking.
  • the measurement unit 40 comprises for example at least one pressure sensor 42 configured to measure, advantageously continuously, the pressure in the secondary channels 9.
  • the measurement unit 40 comprises a pressure sensor 42 in each secondary channel 9.
  • the pressure sensor 42 is shown only schematically in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 illustrates an example of arrangement of the pressure sensor 42 in a secondary channel 9 of the microfluidic chip 5.
  • the pressure sensor 42 comprises a pressure sensor 43 disposed at the level of the sweat inlet 23 of the secondary channel 9 of to measure the pressure in this secondary channel 9.
  • connection tube 53 connected to the sweat inlet of the secondary channel 9 is in the form of a T-junction, and the pressure sensor 42 is inserted into this connection tube 53.
  • the pressure probe 43 comprises a diaphragm whose displacement is representative of the pressure in the secondary channel 9.
  • the sensor of pressure 42 further comprises an optical fiber 44 connected to the pressure probe 43 and extending through the connecting tube 53 so as to transmit the displacement of the membrane of the pressure probe 43 to a localized analyzer outside the microfluidic chip 5 and able to determine the pressure in the secondary channel 9 as a function of the measured displacement.
  • connection tube 53 comprises a branch connected to the sweat injection device 50 and a branch through which the optical fiber 44 is introduced into the connection tube 53.
  • any other pressure sensor 42 suitable for measuring the pressure in the secondary channel 9 may be used.
  • the physico-chemical parameter measured by the measurement unit 40 comprises the pressure in the secondary channel 9 considered.
  • the measurement of the pressure makes it possible to assess the effectiveness of the closure of the secondary channel 9 under the action of the antiperspirant product circulating in the main channel 7.
  • it makes it possible to detect the formation of a plug at the outlet of the secondary channel 9 considered, the disappearance of the plug, the duration of subsistence of the plug, the formation rate of the plug, the pressure reached in the secondary channel 9 before uncorking.
  • the formation of a plug coincides with a rapid increase in the pressure in the secondary channel 9.
  • the disappearance of the plug coincides with a sudden decrease in the pressure in the secondary channel 9.
  • the lifetime of the plug corresponds to the time interval between formation and disappearance of the plug.
  • the formation rate of the plug corresponds to the time interval between the beginning of the experiment and the formation of the plug.
  • the pressure reached in the secondary channel 9 before uncoupling corresponds to the maximum pressure measured.
  • the measurement unit 40 comprises an imaging tool 45 capable of forming an image of at least the confluence zone between the sweat coming from a secondary channel 9 considered and the circulating antiperspirant product. in the main channel 7, that is to say in particular at least the outlet 25 of this secondary channel 9.
  • the imaging tool 45 is able to form an image of the microfluidic chip 5.
  • the imaging tool 45 comprises for example a microscope, advantageously associated with a camera capable of recording the images viewed under the microscope.
  • the imaging tool 45 is suitable for producing images in optical microscopy in phase contrast. Such an image is represented in the figure 5.
  • the phase contrast microscopy images thus obtained allow the detection of flocculates, aggregates and plugs blocking the flow of sweat as illustrated in FIG. 4.
  • the imaging tool is suitable for imaging by fluorescence microscopy.
  • the sweat circulating in the secondary channels 9 contains a fluorescent dye, for example fluorescein.
  • the images obtained by fluorescence microscopy make it possible to better visualize the formation of plugs and the blockage of sweat.
  • the imaging tool 45 comprises any other device known to those skilled in the art that makes it possible to produce images by microscopy and / or spectroscopy, as well as, preferably, by recording them.
  • the physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant product is for example determined visually from the images obtained by the imaging tool 45.
  • the observation of the images obtained by the imaging tool 45 makes it possible to visually detect the formation and the disappearance of a plug, the size of the plug, the rate of formation of the plug, as well as its duration of life.
  • the measurement unit 40 comprises an image processing software, configured to automatically determine at least some of the physicochemical parameters listed above by processing the images obtained by the imaging tool 45.
  • the effectiveness of the antiperspirant product is deduced by comparing at least one of the physico-chemical parameters determined by the measurement unit 40 with a predetermined threshold value of this parameter, possibly Boolean.
  • the predetermined threshold values of each physico-chemical parameter are for example stored in a database 47.
  • the evaluation system 1 comprises an interpretation unit 48 configured to carry out this comparison automatically and conclude that the antiperspirant product tested is effective from the determined physicochemical parameters and the corresponding threshold values.
  • this comparison is performed manually by an operator.
  • the evaluation system 1 according to the invention is particularly advantageous, in particular because of the properties of the microfluidic chip 5.
  • the evaluation system according to the invention greatly simplifies the test process. On the other hand, it allows to quickly evaluate a large number of antiperspirants.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing the evaluation system 1.
  • This manufacturing method comprises a step of manufacturing the microfluidic chip 5 of the evaluation system 1 comprising the steps of:
  • liquid PDMS polydimethylsiloxane
  • crosslinking agent a mixture of liquid PDMS (polydimethylsiloxane) and crosslinking agent into a mold of suitable shape, in particular made of silicon
  • the support advantageously forms the bottom of the main channel 7 and the secondary channel (s) 9.
  • the block obtained at the end of the firing step has for example a thickness of between 3 mm and 10 mm, and for example approximately equal to 5 mm.
  • the PDMS / anti-crosslinking agent mixture contained in the mold is, for example, baked at 90 ° C. for a period of at least 24 hours in order to harden it.
  • the manufacturing process comprises, before the casting step, a step of manufacturing the mold in a silicon block by any etching method known to those skilled in the art, in particular by photolithography.
  • This mold will make a series of microfluidic chips 4.
  • the walls of the secondary channels 9 are functionalized with proteins. These proteins are linked to the walls of the secondary channels 9 by chemical bonds. These chemical bonds are, for example, covalent bonds, hydrogen bonds or ionic bonds. Preferably, it is hydrogen bonds.
  • the proteins chosen are proteins capable of reproducing the existing environment in a sweat duct.
  • the protein used is, for example, a mucin, which is a glycoprotein known to line the epithelium of acrosyringium, or a keratin, which is the main constituent of corneocytes on the surface of the pore.
  • Such secondary channels 9 are advantageous because they further mimic the interactions occurring in the sweat duct.
  • the method of manufacturing the microfluidic chip 5 according to this variant differs from the method described above only in that, after the manufacture of the block containing the channels 7, 9, this block is treated so that the secondary channels 9 are able to form bonds with proteins.
  • the block is treated with an oxygen plasma torch so as to render the walls of the secondary channels hydrophilic.
  • the proteins then bind to the walls of the secondary channels 9 by hydrogen bonds.
  • a solution containing the proteins is injected into the secondary channels 9 so that the proteins bind to the walls of the secondary channels 9.
  • the wall of the main channel 7 is not cylindrical.
  • the main channel 7 is not closed along its entire length over its entire circumference.
  • the main channel 7 is open over its entire length over at least a portion of its circumference. It has an open contour cross section.
  • the main channel 7 thus has a shape of gutter.
  • the main channel 7 has a rectangular cross section. It comprises a bottom wall formed in particular by the support, and in particular by the glass plate, and side walls extending upwards from the bottom wall.
  • Such an open main channel 7 more accurately models the actual configuration at the surface of the skin in which the sweat ducts open.
  • the antiperspirant product flowing in the main channel 7 can then air dry.
  • the microfluidic chip 5 as defined above is provided.
  • the first injection device 50 is connected at the inlet to the source of sweat 3. It is connected at the output to the dispensing inlets 30 of the distribution channels 29 so as to inject at a controlled rate the sweat into the secondary channels 9 via the distribution channels 29.
  • the second injection device 52 is connected to the inputs 19 of the inlet channels 17 so as to inject the antiperspirant product at a controlled rate into the main channel 7 via the inlet channels 17.
  • the sweat is injected into the secondary channels 9 by means of the first injection device 50.
  • the sweat is injected at a first injection rate of between 0.01 nL and 100 nL / s, preferably equal to 0.1 nLJs.
  • Sweat is injected in constant mode or in pulsed mode.
  • constant mode it is meant that sweat is injected continuously into the secondary channels 9.
  • pulsed mode it is meant in particular that the sweat is injected in successive stages of injection flow rates, in particular according to a predetermined time sequence.
  • the sweat is injected for 5 min at an injection rate equal to 1 nljs, then the injection flow is set to zero for 5 min, and then injected again at an injection flow rate. 1 nL / s for 5 min, and so on, repeating the previously described cycle as often as necessary.
  • the sweat injection rate is advantageously variable over time.
  • the antiperspirant product is injected into the main channel 7 by means of the second injection device 52.
  • the antiperspirant product is injected at a second injection rate of between 0.01 nL and 100 nL s, preferably equal to 1 nL / s.
  • the injection rate of antiperspirant product is advantageously variable over time.
  • the steps of injecting sweat and injecting antiperspirant product are simultaneous or overlap at least partially.
  • the injection of sweat continues after stopping the injection of the antiperspirant, in particular to allow the uncoupling of the secondary channels 9, possibly clogged due to the reaction of the antiperspirant with sweat.
  • the injection steps comprise a step of filling the or each secondary channel 9 and the main channel 7 so as to fill the or each secondary channel 9 with sweat and to fill the main channel 7 with antiperspirant agent.
  • the fill rate of the secondary channels 9 is between 0.1 and 0.5 nL / s and more particularly about 0.2 nL / s.
  • the filling rate of the main channel 7 is between 0.1 and 10 nL / s, and more particularly equal to 1 nlJs.
  • the filling step is followed by a diffusion step, during which the antiperspirant product circulating in the main channel 7 and the sweat circulating in the secondary channel (s) 9 react with each other, in particular at the level of the zones. confluence between the sweat circulating in the secondary channel (s) 9 and the antiperspirant product circulating in the main channel 7. According to the effectiveness of the antiperspirant product, during this diffusion step, the interaction between the sweat and the antiperspirant product leads to the formation of plugs at the outlet of the secondary channel (s) 9.
  • the sweat is injected into the secondary channel (s) 9 at a sweat diffusion rate, and the antiperspirant agent is injected into the main channel 7 at a diffusion rate of the agent. antiperspirant.
  • the sweat diffusion rate is preferably strictly less than the filling rate of the secondary channel or channels 9. It is for example less than half the filling rate of the secondary channels 9.
  • a sweat diffusion rate lower than the filling rate of the secondary channels 9 is advantageous because it allows a finer control during the evaluation test of the effectiveness of the anti-transparent agent or even a faster filling of the secondary channels.
  • the sweat diffusion rate is equal to the filling rate of the secondary channels 9.
  • the diffusion rate of the antiperspirant agent is for example equal to the filling rate of the main channel 7.
  • the diffusion step is followed by a step of unclogging the secondary channel (s) 9 in the course of which the sweat is injected at a discharge rate, advantageously greater than the sweat diffusion rate.
  • the sweat injection rate in the secondary channels 9 is progressively increased. This unclogging step makes it possible to accelerate the expulsion of the plug possibly formed at the outlet of the secondary channel. 9 considered.
  • the sweat flow is gradually increased by a factor of between 20 and 30 between the beginning of the unblocking step and the end of the unblocking step.
  • the injection of antiperspirant product is stopped during the uncorking phase.
  • the step of determining at least one physico-chemical parameter representative of the effectiveness of the antiperspirant agent comprises measuring the value of at least one physico-chemical parameter as defined previously by means of the unit of measurement 40.
  • images of the or each zone of confluence between the sweat coming from the or each secondary channel 9 and the antiperspirant product circulating in the region are formed by means of the imaging tool 45. main channel 7.
  • these images are for example images in phase contrast microscopy, such as that shown in Figure 4, or fluorescence images.
  • a fluorescent product such as fluorescein is added to the sweat injected into the secondary channels 9.
  • the pressure in the or each secondary channel 9 is continuously measured by means of the pressure sensor or sensors 42.
  • the value of the or each physicochemical parameter determined in the preceding step is compared with the predefined threshold value, for example by means of of the interpretation unit 48.
  • the physico-chemical parameter measured is the formation or not of a plug, and it is concluded that the antiperspirant product tested is effective if we observe the formation of a plug during the process. If no plug formation is observed, it is concluded that the antiperspirant product is not effective.
  • the evaluation method according to the invention was carried out with the following antiperspirants: alum (aluminum sulfate and potassium), ACH and the aluminum complex Zirconium Glycine (AZG).
  • alum aluminum sulfate and potassium
  • ACH aluminum complex Zirconium Glycine
  • the injection of the sweat and the antiperspirant product was carried out according to the sequence described in Table 1.
  • the antiperspirant product is not effective when no plug is formed in the secondary channel 9. In this case, the sweat of the secondary channel 9 can freely flow into the main channel 7.
  • the method for evaluating the effectiveness of an antiperspirant product according to the invention is particularly advantageous.
  • the method according to the invention gives reliable results close to those that would be obtained by means of in vivo tests.
  • the duration of implementation of the process is particularly low when the injection rates, in particular sweat, are variable over time.
  • the variation of the flow rate as a function of the filling, diffusion and / or filling stages makes it possible to perform each experiment in a much shorter time than if the sweat flow rate were kept constant.
  • the predefined variation of the sweat flow rate during the successive stages (filling, diffusion and unblocking) as defined in Table 1 makes it possible to carry out each experiment in less than 45 minutes, whereas several hours would be necessary. if the sweat flow is kept constant and equal to 0.1 nljs.
  • the microfluidic chip 5 does not comprise input channels 17.
  • the main channel 7 opens on the surface of the microfluidic chip 5 so as to be connectable directly to the second injection device 52.
  • the antiperspirant agent inlet 13 of the main channel 7 is flush with the surface of the microfluidic chip 5.
  • FIG. 5 An evaluation system 101 according to a second embodiment is shown in Figures 5 and 6.
  • This evaluation system 101 differs from the evaluation system 1 according to the first embodiment only by the characteristics described hereinafter.
  • the evaluation system 101 comprises a microfluidic chip 105 similar to the microfluidic chip 5 of the evaluation system 1.
  • the microfluidic chip 105 differs from the microfluidic chip 5 in that it does not include distribution channels. It therefore does not include a set 27 of secondary channels 9 such as those defined with reference to the first embodiment.
  • the microfluidic chip 105 comprises secondary channels 109 differing from the secondary channels 9 only in that they are independent of each other from a fluid point of view. Thus, each secondary channel 109 is capable of being directly connected to the first injection device 50. Each secondary channel 109 opens out of the microfluidic chip 105.
  • Each secondary channel 109 comprises a sweat inlet 123 flush with the surface of the microfluidic chip 105, through which the sweat enters the secondary channel 109, and a sweat outlet 125 through which the secondary channel 109 opens into the main channel 107.
  • All secondary channels 109 are adapted to be sweat-fed independently from the sweat source 3.
  • independent secondary channels 109 avoids the pressure balancing that can occur between the secondary channels 9 of the same set 27 of secondary channels 9 of the microfluidic chip 5 according to the first embodiment.
  • some secondary channels 109 are for example bent, especially at right angles.
  • the serpentine side channels 109 are not necessarily sinuous along their entire length. They have a sinuous shape at least in their downstream section comprising the outlet of sweat 125. They may comprise a rectilinear section upstream of this downstream section of sinuous shape.
  • the downstream section of sinuous form advantageously has a length of at least between 1 mm and 5 mm.
  • the microfluidic chip 105 further differs from the microfluidic chip 5 described with reference to FIGS. 1 and 2 in that it comprises at least two channel networks each comprising a main channel 107 and at least two secondary channels 109 opening into this main channel 107. Such a network is shown in more detail in FIG. 6.
  • the main channels 107 are analogous to the main channel 7 described above. They each comprise an antiperspirant agent inlet 1 13 and an antiperspirant agent outlet 1 15.
  • the microfluidic chip 5 comprises four channel networks each comprising a main channel 107 and four secondary channels 109 opening into the main channel 107.
  • all the secondary channels 109 opening into the same main channel 107 have the same shape and / or the same diameter.
  • the secondary channels 109 of the different channel networks have, for example, characteristics of shape and / or of different dimensions.
  • the number of secondary channels 109 is for example identical in all the channel networks of the same microfluidic chip 105.
  • At least two channel networks have a different number of secondary channels 109.
  • all the main channels 107 of the same microfluidic chip 105 have the same diameter.
  • the microfluidic chip 105 does not include input channels.
  • the or each main channel 107 opens on the surface of the microfluidic chip 105 so as to be connectable directly to the second injection device 52.
  • the antiperspirant agent inlet 13 of the or each main channel 107 is flush with the surface of the microfluidic chip 5.
  • the manufacturing method of the evaluation system 101 according to the second embodiment is similar to the method according to the first embodiment.
  • the method for evaluating the effectiveness of a transpiring product by means of the evaluation system 101 according to the second embodiment is substantially identical to that according to the first embodiment.
  • the sweat is injected into one of the secondary channels 109, and the injection of sweat into this channel is stopped.
  • secondary 109 when the sweat arrives at the confluence of the main channel 107. More particularly, the injection of sweat is stopped when the meniscus 60 of sweat arrives at the confluence of the main channel 107.
  • the antiperspirant product is injected into the main channel 107, and the antiperspirant product injection is stopped in the main channel 107 when the meniscus 62 of the antiperspirant product arrives near the inlet of the secondary channel 109 in which the sweat has been injected into the 'previous step.
  • FIG. 7 illustrates the position of the meniscus 60 of sweat in the secondary channel 109 when the sweat injection is stopped and the position of the meniscus 62 of the antiperspirant product when the antiperspirant injection is stopped, that is, when it is near the entrance of the secondary channel 109.
  • This injection sequence makes it possible to avoid the rise of the antiperspirant product in the secondary channel 109 during filling.
  • microfluidic chip 104 comprises more than one secondary channel 109
  • this filling process is repeated successively for each secondary channel 109 that it is desired to use following the direction of flow of the antiperspirant product.
  • the evaluation system 101 and the evaluation method using this evaluation system 101 have the same advantages as those described above. They also have increased reliability thanks to the independence of the secondary channels 109.

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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 œuvre, et ne permet donc pas une évaluation rapide du potentiel anti- transpirant de nouveaux produits. De plus, il est difficile de la mettre en œuvre 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 précipitation of mucine by aluminium » par C. Exley (Journal of Inorganic Biochemistry 70 (1998) 195-206) et « Interactions of Bovine Sérum Albumin with Aluminum polyoxocations and aluminum hydroxide » par O. Deschaume et coll (Langmuir 22 (2006) 10078-10088). D'autres approches, décrites notamment dans l'article intitulé « Pharmacologie and Toxicologie effects of topically applied products on the eccrine sweat glands » par Rueller et al. (Advances in Modem toxicology, 1977, 4 :1 -59 Hémisphère 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 μηι.
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 anti- transpirant 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 μηι et environ 1000 μηι, et de préférence environ égal à 500 μηι ;
- le ou chaque canal secondaire a une section transversale de diamètre compris entre 10 μηι et 100 μηι et de préférence compris entre environ 30 μηι et 60 μηι ;
- 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 anti- transpirant, 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 puisé 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 anti- transpirant 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 a également pour objet une puce microfluidique comprenant :
- un canal principal de circulation adapté à une circulation de produit anti- transpirant ; et
- au moins un canal secondaire adapté à une circulation de sueur, le ou chaque canal secondaire comprenant une entrée de sueur propre à recevoir la sueur provenant d'une source de sueur naturelle ou artificielle 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 μηι.
Selon des modes de réalisation particulier, la puce microfluidique présente une ou plusieurs 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 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 ;
- chaque ensemble de canaux secondaires présente sensiblement une forme de peigne, les canaux secondaires formant les dents du peigne, tous les ensembles de canaux secondaires, débouchant dans le même canal principal. 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 sécrété 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 sérum albumin » en anglais). On utilise par exemple l'albumine de sérum bovine vendue sous la désignation Sigma A-4503 par la société Sigma-AIdrich.
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 anti- transpirant 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 anti- transpirant 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 anti- transpirant 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 μηι. Il présente par exemple une section transversale de diamètre compris entre environ 100 μηι et environ 1000 μηι. Avantageusement, le diamètre de la section transversale du canal principal 7 est environ égal à 500 μηι.
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 μηι. De préférence, chaque canal secondaire 9 présente une section transversale de diamètre compris entre environ 10 μηι et environ 100 μηι. Avantageusement, le diamètre de la section transversale chaque canal secondaire 9 est compris entre 30 μηι et 60 μηι. 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 μηι,
- 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 μηι,
- 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 μηι ; 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 μηι.
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 anti- transpirants, 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 Holzle and Kligman (J. Soc. Cosm. Chem. 30(1979) 279-295) ainsi que « The mechanism of antiperspirant action of aluminum salts » par Quatrale et coll (J. Soc. Cosm. Chem. 31 (1981 ) 107-136) et « Pharmacologie and Toxicologie effects of topically applied products on the eccrine sweat glands » par Rueller et al. (Advances in Modem toxicology, 1977, 4 :1 -59 Hémisphère 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 physicochimiques 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 ^ 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.
Il 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 physicochimique 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 nlJs.
La sueur est injectée en mode constant ou en mode puisé.
Par mode constant, on entend que la sueur est injectée en continu dans les canaux secondaires 9.
Par mode puisé, 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 nlJs 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 anti- transpirant 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 nL/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 anti- transpirant.
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 nlJs.
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 anti- transpirant 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.
Figure imgf000022_0001
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 œuvre 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.
Figure imgf000023_0001
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 œuvre, en particulier puisqu'il n'implique pas de coûteux tests in vivo.
Enfin, il est également rapide à mettre en œuvre, et permet donc de tester rapidement un grand nombre de produits anti-transpirants.
La durée de mise en œuvre 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 nlJs.
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 1 13 et une sortie d'agent anti-transpirant 1 15.
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 1 13 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 anti- transpirant 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 anti- transpirant.
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

REVENDICATIONS
1 . - 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 μηι.
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 la revendication 9, dans lequel au moins un ensemble (27) de canaux secondaires (9) présente sensiblement une forme de peigne, les canaux secondaires (9) formant les dents du peigne, le ou chaque ensemble (27) de canaux secondaires (9) débouchant dans le même canal principal (7 ; 107).
1 1 . - 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.
12. - 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).
13. - 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.
14.- Procédé selon la revendication 13, dans lequel on injecte la sueur dans le ou chaque canal secondaire (9 ; 109) en mode puisé ou en mode continu.
15. - Procédé selon l'une des revendications 13 et 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 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.
16. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, 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.
17.- Puce microfluidique (5 ; 105) comprenant :
- un canal principal de circulation adapté à une circulation de produit anti- transpirant (7 ; 107) ; et
- au moins un canal secondaire adapté à une circulation de sueur (9 ;109), le ou chaque canal secondaire (9 ;109) comprenant une entrée de sueur (23 ;123) propre à recevoir de la sueur provenant d'une source de sueur (3) naturelle ou artificielle 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 μηι.
18.- Puce microfluidique (5 ; 105) selon la revendication 17, comprenant 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) ;
- au moins un ensemble (27) de canaux secondaires (9) présente sensiblement une forme de peigne, les canaux secondaires (9) formant les dents du peigne, - le ou chaque ensemble (27) de canaux secondaires (9) débouchant dans le même canal principal (7 ; 107).
PCT/EP2014/057114 2013-04-15 2014-04-09 Système microfluidique d'évaluation de l'efficacité d'un produit anti-transpirant et procédé associé WO2014170174A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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US14/784,693 US9943844B2 (en) 2013-04-15 2014-04-09 Microfluidic evaluation system for evaluating the efficacy of an antiperspirant product and associated method

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017186423A1 (fr) 2016-04-27 2017-11-02 Microfactory Systeme d'evaluation in vitro de l'efficacite d'un deodorant
WO2018122311A1 (fr) 2016-12-30 2018-07-05 L'oreal Procédé cosmétique de prévention et/ou de traitement de la transpiration et éventuellement de l'odeur corporelle
FR3083092A1 (fr) 2018-06-29 2020-01-03 L'oreal Composition cosmetique comprenant une dispersion colloidale de particules de silice
FR3099367A1 (fr) 2019-08-02 2021-02-05 L'oreal Procédé de prévention et/ou traitement de la transpiration et composition associée
FR3119321A1 (fr) 2021-02-04 2022-08-05 L'oreal Poudre cosmétique de prévention et/ou traitement de la transpiration et composition associée

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11376199B2 (en) 2019-03-12 2022-07-05 The Procter & Gamble Company Anhydrous cosmetic compositions and uses

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632619B1 (en) * 1997-05-16 2003-10-14 The Governors Of The University Of Alberta Microfluidic system and methods of use
WO2005089253A2 (fr) * 2004-03-12 2005-09-29 The Regents Of The University Of California Procedes et appareil de manipulation et de mesures de cellule integree
FR2934778A1 (fr) * 2008-08-11 2010-02-12 Natura Cosmeticos Sa Compositions d'anti-transpirants et procedes permettant de reduire la transpiration chez les humains

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2482055A3 (fr) * 2007-04-16 2013-10-30 The General Hospital Corporation d/b/a Massachusetts General Hospital Systèmes et procédés de mise au point de particules dans des micro-canaux
FR2959568A1 (fr) * 2010-04-28 2011-11-04 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif pour detecter et quantifier un analyte avec recyclage des reactifs
EP2904389A4 (fr) * 2012-10-01 2016-07-06 Univ Princeton Capteurs microfluidiques à signaux optiques améliorés

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6632619B1 (en) * 1997-05-16 2003-10-14 The Governors Of The University Of Alberta Microfluidic system and methods of use
WO2005089253A2 (fr) * 2004-03-12 2005-09-29 The Regents Of The University Of California Procedes et appareil de manipulation et de mesures de cellule integree
FR2934778A1 (fr) * 2008-08-11 2010-02-12 Natura Cosmeticos Sa Compositions d'anti-transpirants et procedes permettant de reduire la transpiration chez les humains

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017186423A1 (fr) 2016-04-27 2017-11-02 Microfactory Systeme d'evaluation in vitro de l'efficacite d'un deodorant
FR3050664A1 (fr) * 2016-04-27 2017-11-03 Microfactory Systeme d'evaluation in vitro de l'efficacite d'un deodorant.
KR20190027778A (ko) * 2016-04-27 2019-03-15 마이크로팩토리 방취제의 효과를 평가하기 위한 인비트로 시스템
KR102438672B1 (ko) 2016-04-27 2022-08-31 마이크로팩토리 방취제의 효과를 평가하기 위한 인비트로 시스템
US11819844B2 (en) 2016-04-27 2023-11-21 Microfactory In vitro system for evaluating the effectiveness of a deodorant
WO2018122311A1 (fr) 2016-12-30 2018-07-05 L'oreal Procédé cosmétique de prévention et/ou de traitement de la transpiration et éventuellement de l'odeur corporelle
FR3083092A1 (fr) 2018-06-29 2020-01-03 L'oreal Composition cosmetique comprenant une dispersion colloidale de particules de silice
FR3099367A1 (fr) 2019-08-02 2021-02-05 L'oreal Procédé de prévention et/ou traitement de la transpiration et composition associée
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