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WO2007077360A1 - Dispositif et procede electrochimiques de mesure de l'etat redox de la peau - Google Patents

Dispositif et procede electrochimiques de mesure de l'etat redox de la peau Download PDF

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Publication number
WO2007077360A1
WO2007077360A1 PCT/FR2006/002863 FR2006002863W WO2007077360A1 WO 2007077360 A1 WO2007077360 A1 WO 2007077360A1 FR 2006002863 W FR2006002863 W FR 2006002863W WO 2007077360 A1 WO2007077360 A1 WO 2007077360A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
skin
electrode
working electrode
electrodes
platinum
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/002863
Other languages
English (en)
Inventor
Stéphane ARBAULT
Cécile PEBAY
Christian Amatore
Nadège LACHMANN-WEBER
Catherine Heusele
Isabelle Renimel
Original Assignee
Lvmh Recherche
Ecole Normale Superieure
Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lvmh Recherche, Ecole Normale Superieure, Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs filed Critical Lvmh Recherche
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Priority to US12/159,051 priority patent/US8515523B2/en
Publication of WO2007077360A1 publication Critical patent/WO2007077360A1/fr

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/442—Evaluating skin mechanical properties, e.g. elasticity, hardness, texture, wrinkle assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0209—Special features of electrodes classified in A61B5/24, A61B5/25, A61B5/283, A61B5/291, A61B5/296, A61B5/053
    • A61B2562/0215—Silver or silver chloride containing

Definitions

  • the invention relates to an electrochemical device and method for non-invasive and real-time measurement of the redox state of the skin surface. It also relates to the application of this method to the determination of the effectiveness of a cosmetic product on the redox state of the skin, that is to say on the effects of the fight against oxidative stress and the old one. - lightening of the skin.
  • the skin ages as the whole body. This aging skin is reflected in particular by the appearance of wrinkles, brown spots, etc., which are the visible consequences of disruption of cellular metabolism and the organization of the extracellular matrix.
  • the skin Because of its role as a barrier against external aggression, the skin is subject to significant environmental stress and especially to oxidative stress.
  • an electrochemical device comprising: at least one working electrode, a counter electrode, an electrode reference, said electrodes being all fixed in one. single support intended to allow simultaneous contact of each of said electrodes with the skin surface to be tested, the electrodes being connected on the one hand to a means for imposing a defined voltage between the working electrode and the electrode reference, such as a potentiostat, and secondly to a device for measuring the intensity of the current generated at the working electrode by the detection of redox species.
  • the device of the invention is thus very simple to use since it allows the three electrodes to be simultaneously brought into contact with the surface of the skin.
  • skin contact in the present invention a direct or indirect contact between the electrodes and the surface of the skin.
  • the electrodes are in direct contact with the skin when at least a portion of their active surface touches the surface of the skin.
  • the electrodes are in indirect contact with the skin when at least a portion of their active surface is in contact with a fluid which is itself deposited on the surface of the skin.
  • Low molecular weight antioxidants are reducing agents such as glutathione, ascorbic acid, tocopherols, carnosine, uric acid, vitamin E, phenols and other small molecules.
  • FIG. 2 shows in cross section along the axis II-II of Figure 1, a device according to a first embodiment without a cup;
  • FIG. 3 shows in cross section a device according to a second embodiment of the invention
  • FIGS. 4 to 6 represent diagrams of the intensity of the current as a function of the difference of potential obtained in vitro
  • FIGS. 7 and 8 show diagrams of the intensity of the current as a function of the potential difference obtained for measurements made on the forearm of a volunteer at different times.
  • the object of the invention is an electrochemical sensor combining 3 electrodes: a working electrode, a reference electrode and a counter-electrode. This sensor with a total surface area of a few mm 2 to a few cm 2 is brought into contact with the skin and makes it possible to measure non-invasively and in real time the redox state of the skin surface as well as the effect of treatment with a pharmaceutical or cosmetic product on this redox state.
  • FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the part of the device 1 of the invention which comes into direct contact with the skin, or indirectly, that is to say via a conductive contact liquid present in a cup placed on the skin (only shown in Figure 1).
  • the device 1 comprises a flat platinum electrode 2, a platinum wire which constitutes the counter-electrode 3 and a reference electrode 4 of Ag / AgCl type.
  • These three electrodes 2, 3 and 4 are arranged in a cylindrical body 5 whose end is in contact with the skin or with the liquid 6 filling the cup 7. According to a preferred embodiment, shown in FIGS. 1 and 2, the diameter The interior of the cup 7 is adjusted to the outside diameter of the cylindrical body 5, so that the cup 7 is in contact with the cylindrical body 5.
  • the three electrodes are held fixed inside the cylindrical body 5 by a resin 8 for example epoxy type.
  • the three electrodes are arranged in such a way that the active surface of each of them is flush in the same plane, preferably perpendicular to the longitudinal axis (X X ').
  • Each of the electrodes 2, 3 and 4 is connected by a conducting wire. , respectively 9, 10 and 11 to a potentiostat 12 (only shown in Figure 2).
  • the cup 7 is placed on the surface 13 of the skin to be tested.
  • the surface of the support is 100mm 2 to 10cm 2 , preferably 150mm 2 to 5cm 2 , and more preferably 200mm 2 to 2cm 2 .
  • support surface is meant the surface occupied by the support when the sensor is positioned in operation so that the electrodes are in contact with the surface of the skin or the contact liquid. This support surface corresponds to the area of skin to be tested.
  • the working electrode is a microelectrode, i.e. an electrode whose active part has at least one dimension in the range of about 1 ⁇ m to about 50 ⁇ m.
  • the shape of the working electrode is a function of the technology employed for its manufacture.
  • the working electrode may for example be in the form of a ring, band, disc, ellipse or conical.
  • the active surface of the working electrode i.e., the active part of the working electrode may or may not be flat. This surface is adapted according to the desired resolution for the measurements. The larger the surface, the better the signal-to-noise resolution, but the more the result will be representative of the average redox state of the skin.
  • the active surface of the working electrode or the sum of the surfaces of the working electrodes is between 100 and 100OO ⁇ m 2 , preferably between 200 and 3000 ⁇ m 2 .
  • the ratio between the active surface of the working electrode or the sum of the working surfaces of the working electrodes and the tested skin surface may be of the order of 10 ⁇ 3 to ICf 5 , preferably 10 -4 to ICT 5.
  • the active surface of the working electrode is made of carbon or metal
  • the metal constituent is selected from the group consisting of gold, platinum, iridium, tungsten and palladium, preferably platinum or alloying these metals or an alloy of these metals with an oxide of these metals, or with a metal oxide preferably a transition metal oxide such as tin oxide
  • alloys that can be used are alloys platinum / iridium, iridium / tin oxide, platinum / tungsten, etc.
  • these are all made of the same material.
  • the electrode may have a non-metal core, for example carbon covered with a metal.
  • the electrode is then called platinum.
  • This deposition is carried out by electrolysis on the surface of the working electrode of a platinum salt solution to form one or more polycrystalline solid metal layer (s) of large active surface area and high electrocatalytic activity.
  • the active surface of the working electrode can be covered with a deposit of gold or chromium.
  • the reference electrode is an Ag / AgCl electrode, a calomel electrode or a pseudo reference electrode such as a platinum wire.
  • the counter electrode is a platinum wire, or a stainless metal alloy such as stainless steel, or stainless conductive ceramic. It is preferably platinum or stainless steel.
  • the electrodes are fixed in a single holder by any means of course providing electrical insulation between said electrodes.
  • a most advantageous fixing means is an electrochemically and chemically inert insulating resin, such as an epoxy resin.
  • the device according to the invention may comprise means for containing a specific quantity of liquid coming into contact with the skin in use position and with the support.
  • the senor is inserted into a cup open bottom to be glued to the skin.
  • a small volume of contact liquid is deposited in the cup glued to the skin to ensure contact between the skin and the electrodes.
  • said means for containing a skin contact liquid is an integral part of the support.
  • the advantages of using a liquid reservoir are multiple: no pressure of the electrode on the skin during the measurement, analyzes in physicochemical operating conditions standardized, control of the skin surface area measured. The reproducibility of the measurements is improved. Kinetics can be conducted over several tens of minutes and thus increase the sensitivity of the technique.
  • the contact liquid is an electrical conductor, in particular an ionic conductor, having a very varied viscosity of
  • This liquid may for example be an aqueous medium, alcoholic, hydroalcoholic, oily, or an emulsion, for example water, ethanol, a water / ethanol solution, liquid petroleum jelly, silicone or vegetable, this medium having been made conductive if necessary by salification for example with NaCl.
  • the viscosity of the liquid can be varied by adding at least one gelling agent which does not influence the conductivity of the liquid but acts as a viscosity modifier.
  • a gelling agent may be chosen from the group comprising gelling agents compatible with cutaneous use such as in particular carbopol, natural gum, alginates, cellulose derivatives, hyaluronic acid.
  • the liquid can be buffered and preferably has a pH of 4 to 8, preferably 5 to 7.5.
  • the senor will measure the kinetics of release of several types of redox species present on the surface of the skin.
  • an ethanol-based liquid is quite suitable for measuring vitamin E.
  • the amount of liquid depends of course on the size of the support.
  • the amount of contact liquid can be very small.
  • amounts of the order of 10 ⁇ 5 to 10 ⁇ 3 L / cm 2 of skin surface to be tested, that is to say the skin surface delimited by the support, may be sufficient .
  • this volume can be in the order of 10 -4 to 5.10 "4 / cm 2.
  • FIG. 3 a device 14 according to a second embodiment of the invention.
  • This device 14 comprises a flat platinum working electrode 15, a platinum counter electrode 16 and a Ag / AgCl type reference electrode 17.
  • These three electrodes 15, 16 and 17 are disposed on the internal surface 18 forming a cavity filled with contact liquid 19 of the housing 20.
  • the housing 20 is of rounded or rectangular shape- having a cavity. In the use position, the housing is placed on the skin so that a closed space is formed between said housing and the skin 21. This space (or cavity) is filled with liquid 19 to perform the measurements.
  • Each of the three electrodes 15, 16 and 17 is connected to the outer surface of the support to a connection point respectively 22, 23, 24. These connection points allow the transmission of information to a not shown detection device.
  • the invention also relates to a method for measuring the redox state of the skin.
  • redox state of the skin is meant the quantitative and / or qualitative determination of reducing species that are present on the surface of the skin.
  • This determination can be done both in vivo and in vitro using artificial skin, ie skin or epidermis reconstituted by cell culture, or an epidermal or skin sample taken from the skin. a living being .
  • the reducing species measured are, for example, the antioxidants of low molecular weight previously described.
  • the measuring method consists of the following steps: placing the device on the skin, preferably immobilizing it, imposing a voltage between the working electrode and the reference electrode, measuring the intensity of the current at the electrode of work due to redox species.
  • the imposed voltage can vary between -1 and 2 V, preferably between 0 and 1.5 V and even more preferably between 0 and 1.0 V.
  • the variation of the voltage over time is a function of the desired application, for example, it can vary either linearly with time or by jumping between two values or several successive values.
  • the cyclic voltammetric scanning technique is used, it consists of varying the voltage linearly with time in a given range between the minimum value and the maximum value and then from the maximum value to the value. minimum.
  • the method further comprises a step for fixedly placing a means for containing a contact liquid between the skin and the electrodes.
  • the method of the invention may make it possible to perform a measurement at a given instant or may allow the realization of several measurements over time in order to have cumulative values or to better quantify an evolution during a given period which may be more easily interpreted.
  • different measurements can be made at different times t, t which can vary from a few seconds to several months.
  • the method of the invention may further comprise an additional step of comparing intensity curves obtained with reference curves or control curves.
  • the invention relates to a method for determining the effectiveness of a cosmetic product for topical application to the skin, intended to combat the effects of oxidative stress.
  • This method consists in measuring, at a time t0 with the aid of the process according to the invention, the state of the skin, to be applied one or more times a cosmetic product to a defined zone of the skin, this application being preferably regular, then to measure at a given time T, after the last application of the cosmetic product, the redox state of the skin using the method of the invention and to compare the results obtained at time tO and at T. time
  • the invention also relates to a method for determining the effectiveness of a product intended to combat the effects of oxidative stress, which consists in measuring, at a time t0, using the method according to the invention, the redox state. of the skin, to be applied topically to the skin or to administer said product, once or several times, and then to measure, at a given time T, after the last application of said product, the redox state of the skin at the process aid of the invention and to compare the results obtained at time t0 and at time T.
  • the products that can thus be tested are dermatological, pharmaceutical or cosmetic products intended in particular for topical application or oral administration.
  • the time T of course depends on the nature of the products used. For example, if it is a product with immediate effect, the time T can be from a few minutes to a few hours. If, on the other hand, it is a product with a long-term effect, this time T may be from a few days to a few months.
  • the invention relates to a method for determining the redox state of the skin following a stress, which consists in measuring at a time t0 using the method according to the invention the redox state of the skin, to apply once or more times this stress, then to measure at a given time T, after the last application of said stress the redox state of the skin using the method of the invention and to compare the results obtained at time t0 and at time T.
  • stress that can be applied and whose effect can be measured directly are radiation such as UV, in particular UVA, IR, chemical stresses due for example to hydrogen peroxide or benzoyl peroxide; thermal stresses due for example to extreme temperatures; mechanical stress due for example to friction.
  • the invention may also allow the determination of the ability of the skin to regain its protective capabilities after stress, according to a method which consists: in a first step, to measure at a time t0 using the method according to the redox state of the skin, in a second step, to apply once or more times said stress, in the presence or absence of treatment, in a third step, to be determined by means of measurements with the aid of method according to the invention, the time tl corresponding to the occurrence of the maximum effect of said stress on the redox state of the skin, in a fourth step, to measure using the method according to the invention the state redox of the skin at several times ti, i being greater than 1, and finally, in a fifth step, to be determined from the result obtained at time t0, which corresponds to the basal redox state of the skin, and the results obtained at times t1 and t1, the kinetics of return of the redox state. from the skin to its basal redox state.
  • the value i will of course vary according to the nature of the stress and its intensity, the nature of the treatment used.
  • the intervals between the different values ti may be identical or different. Indeed, it may be interesting to measure, as a result of the measurement at the time t1 defined above, the evolution over time of the effect of the application of the stress at times t2, t3, t4 close to the time tl and separated by very short intervals (a few minutes to a few tens of minutes), for example, then to further space the following measurements, for example with t5, t ⁇ being much higher (of the order of 1 hour to a few hours to 1 day to several days).
  • the device according to the invention can also be implemented in a method for determining the redox state of a representative sample of a population.
  • a representative sample of a certain population for example of people of very dark skin color, such as people whose skin is of phototype VI, aged 45 to 60 years or people of lighter skin, for example of phototype III, aged 20 to 25 years, is chosen and the redox state of the skin of each of the volunteers of each population is measured in order to collect statistical data.
  • the invention may also make it possible, during an epidemiological study, to determine the effect of an accidental sudden stress. so much or related to a particular way of life (UV, nuclear radiation, pollution ...) or a pathology etc ....
  • a sensor according to the invention is used as described in FIG. 1 or 2.
  • working electrode in the form of a flat strip of 100 ⁇ m in length and 5 ⁇ m in width
  • counter-electrode platinum flat disk electrode, 500 ⁇ m in diameter.
  • reference electrode flat disk electrode of the Ag / AgCl type, 500 ⁇ m in diameter.
  • the Radiometer Analytical cup contains a glue to be permanently attached to the skin.
  • the potentiostat is a device marketed by Ensmann Instruments (Bloomington, IN, USA under the reference EI400). Intensity recording is done using a PowerLab 4SP digital / analog interface and Chart 5.0 for PC software marketed by AD-Instruments (Colorado Springs, CO, USA). Examples 1 to 3 are carried out in vitro, and Examples 4 and 5 in vivo.
  • EXAMPLE 1 Using the device according to the invention implementing a platinum band electrode as a working electrode, the following analyzes were carried out by linear scanning voltammetry of the potential (10 m.sup.s.sup.-1 ). 1 ): Run 1: 2mM ascorbic acid in PBS, Run 2: 2mM uric acid in PBS, Run 3: 50/50 mixture of 2mM uric acid and 2mM ascorbic acid in PBS.
  • Test 1 was carried out 3 consecutive times without rinsing or cleaning the electrode.
  • Tests 2 and 3 were each performed twice consecutively without rinsing or cleaning the electrode.
  • the oxidation product of passive ascorbic acid is the surface of the platinum electrode.
  • a mixture of ascorbic acid and uric acid would therefore be difficult to reliably measure with a platinum working electrode.
  • Example 1 Experiments 1 and 2 of Example 1 are reproduced but using as a working electrode a platinum-plated platinum band electrode. The results obtained are shown in FIGS. 5a and 5b.
  • the platinum platinum electrode makes it possible to avoid passivation by the oxidation product of ascorbic acid and offers a stable and reproducible detection of ascorbic acid and uric acid.
  • Linear scanning voltammetric analysis of the potential (10 mV.s -1 ) in PBS is carried out by means of a device according to the invention with a platinum-plated platinum-strip working electrode provided with a cup (according to FIG. 1) (test 3-1) and with the aid of a device according to the prior art in which the counter electrode and the working electrode are placed in a cup and the electrode of reference is placed in PBS outside the well (test 3-2).
  • the wells of tests 3-1 and 3-2 are each filled with 200 ⁇ l of PBS.
  • the device used comprises, as working electrode, a platinum-plated platinum strip electrode. He is placed in a cup glued to the volunteer's forearm. This The well is filled with 200 ⁇ l of physiological saline (test 4-1) and 200 ⁇ l of PBS (test 4-2).
  • the intensity curves as a function of the voltage applied are shown respectively in FIGS. 7a and 7b.
  • EXAMPLE 5 Determination of the Efficacy of a Cosmetic Protective Skincare Cream
  • the purpose of the following test is to demonstrate the effectiveness of a protective skincare cream, especially oxidative stress.
  • the skincare cream tested is a conventional oil-in-water emulsion containing an extract of Orobranche Rapum (0.5% by weight) and a Combretum Micranthum leaf extract (0.1% by weight).
  • Orobranche extract has a well-known antioxidant activity (EP 0576420).
  • the extract of Combretum or kinbeliba also has antioxidant properties.
  • the device according to the invention is used with a platinum-plated working electrode and placed in a cup which is glued to the forearm of the volunteer.
  • This cup is filled with 200 ⁇ l of PBS.
  • FIG. 8a is obtained with the measurements made on the right forearm (untreated) and FIG. 8b with the results obtained by the measurements made on the forearm-left. (witness).

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Abstract

La présente invention porte sur un dispositif électrochimique de mesure de l'état rédox de la peau, comprenant: - au moins une électrode de travail, de préférence une micro-électrode, - une contre électrode, - une électrode de référence, lesdites électrodes étant toutes fixées dans un support unique destiné à permettre la mise en contact simultanée de chacune desdites électrodes avec la surface de la peau à tester, les électrodes étant reliées d' une part à un moyen permettant d'imposer une tension définie entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, tel qu'un potentiostat , et d'autre part à un dispositif de mesure de l'intensité du courant généré à l'électrode de travail par la détection d'espèces redox. Elle porte également sur un procédé de mesure de l'état redox de la peau.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE ELECTROCHIMIQUES DE MESURE DE L'ETAT
REDOX DE LA PEAU
L'invention concerne un dispositif et un procédé élec- trochimiques de mesure non invasive et en temps réel de l'état redox de la surface de la peau. Elle porte également sur l'application de ce procédé à la détermination de l'efficacité d'un produit cosmétique sur l'état redox de la peau, c'est-à-dire sur les effets de lutte contre les stress oxydants et le vieil- lissement de la peau.
La peau vieillit comme l'ensemble du corps. Ce vieillissement cutané se traduit notamment par l'apparition de rides, de tâches brunes, etc, qui sont les conséquences visibles de perturbations du métabolisme cellulaire et de l'organisation de la matrice extracellulaire.
L'origine de ce vieillissement est à la fois biologique et environnementale.
Du fait de son rôle de barrière contre les agressions externes, la peau est soumise à d'importants stress environne- mentaux et notamment au stress oxydant.
Pour lutter contre ce stress oxydant, il existe des systèmes naturels de régulation et de protection qui sont ou bien de nature enzymatique (superoxyde dismutases, catalase, peroxydases) ou bien de nature non enzymatique telle que les antioxydants de bas poids moléculaire qui sont par exemple la vitamine E, la vitamine C, le glutathion. Ces espèces antioxydantes peuvent se retrouver dans les couches superficielles de la peau.
A la surface de la peau, ses espèces antioxydantes, c'est-à-dire réductrices, réagissent avec les espèces oxydantes qui viennent agresser la peau. La quantité et la nature de ces espèces oxydantes et réductrices présentes à la surface de la peau déterminent l'état redox de la peau.
Il est donc intéressant de pouvoir analyser ces espèces qualitativement et les quantifier afin de mieux connaître les mécanismes de lutte contre le stress oxydant et d'avoir une évaluation de l'état de vieillissement de la peau.
La mesure des espèces réductrices à la surface de la peau a déjà été étudiée grâce à des méthodes électrochimiques : - soit par une mesure indirecte : une solution d'extraction est mise en contact avec la peau pendant un temps déterminé puis les espèces oxydoréductrices sont dosées par voltamétrie cyclique (Kohen et al (1999) Methods in Enzymology, 300, 428- 437), - soit avec un ensemble de plusieurs électrodes mises en contact avec la peau (Brevet US 6 108 570 de Kohen et al ; ou FR 2 845 264, qui décrit un « dispositif et un procédé de mesure direct du pH et d'état d'oxydation » à l'aide d'une électrode de travail et d'une électrode auxiliaire qui peuvent être regroupées soit dans le même capillaire soit dans 2 capillaires concentriques, une électrode de référence étant en outre utilisée de façon indépendante et séparée) .
Ces dispositifs de l'art antérieur ou bien ne permettent pas des mesures directes ou bien ne sont pas simples à mettre en œuvre étant donné qu'ils nécessitent l'application de différentes électrodes sur la peau. Par ailleurs, ils sont appliqués sur de très faibles surfaces de peau.
Il existe donc un réel besoin en un dispositif simple à utiliser permettant une bonne maîtrise des conditions opératoi- res et donc une bonne reproductibilité et permettant la mesure homogène sur une partie représentative de la peau. Ce dispositif doit en outre permettre une mesure non invasive et continue de l'état redox de la peau.
Les présents inventeurs, à la suite de recherches lon- gués et approfondies, ont trouvé que ces différentes exigences pouvaient être satisfaites à l'aide d'un dispositif électrochimique comprenant : au moins une électrode de travail, une contre-électrode, - une électrode de référence, lesdites électrodes étant toutes fixées dans un. support unique destiné à permettre la mise en contact simultanée de chacune desdites électrodes avec la surface de peau à tester, les électrodes étant reliées d'une part à un moyen permettant d'imposer une tension définie entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, tel qu'un potentiostat, et d'autre part à un dispositif de mesure de l'intensité du courant généré à l'électrode de travail par la détection d'espèces redox.
Le dispositif de l'invention est ainsi très simple à utiliser étant donné qu'il permet aux trois électrodes d'être mises simultanément en contact avec la surface de la peau.
Dans la présente invention on utilisera indifféremment les termes « dispositif électrochimique » ou « capteur ».
Par « contact avec la peau », on entend dans la pré- sente invention un contact direct ou indirect entre les électrodes et là surface de la peau. Les électrodes sont en contact direct avec la peau lorsqu'au moins une partie de leur surface active touche la surface de la peau. Les électrodes sont en contact indirect avec la peau lorsqu'au moins une partie de leur surface active est en contact avec un fluide lui-même déposé sur la surface de la peau.
Les « antioxydants de faible poids moléculaire » sont des agents réducteurs tels que le glutathion, l'acide ascorbi- que, les tocophérols, la carnosine, l'acide urique, la vitamine E, les phénols et autres molécules de petite taille.
La description qui suit des différents modes de réalisation du dispositif de l'invention, doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente en coupe transversale selon l'axe I-I de la figure 2 un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 représente en coupe transversale selon l'axe II- II de la figure 1, un dispositif selon un premier mode de réalisation dépourvu de cupule ;
- la figure 3 représente en coupe transversale un dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 4 à 6 représentent des diagrammes de l'intensité du courant en fonction de la différence de potentiel obtenu in vitro ;
- les figures 7 et 8 représentent des diagrammes de l'intensité du courant en fonction de la différence de potentiel obtenus pour des mesures faites sur l'avant bras d'un volontaire à différents temps. L'objet de l'invention est un capteur électrochimique combinant 3 électrodes : une électrode de travail, une électrode de référence et une contre-électrode. Ce capteur d'une surface totale de quelques mm2 à quelques cm2 est mis en contact avec la peau et permet de mesurer de façon non invasive et en temps réel l'état redox de la surface de la peau ainsi que l'effet du traitement par un produit pharmaceutique ou cosmétique sur cet état redox.
Sur les figures 1 et 2 est représenté un mode de réali- sation de la partie du dispositif 1 de l'invention qui entre en contact directement avec la peau, ou indirectement, c'est-à- dire par l'intermédiaire d'un liquide de contact conducteur d'électricité présent dans une cupule placée sur la peau (uniquement représentée sur la figure 1) . Le dispositif 1 comprend une électrode plane en platine 2, un fil de platine qui constitue la contre-électrode 3 et une électrode de référence 4 de type Ag/AgCl.
Ces trois électrodes 2, 3 et 4 sont disposées dans un corps cylindrique 5 dont l'extrémité est en contact avec la peau ou avec le liquide 6 remplissant la cupule 7. Suivant un mode préféré, représenté sur les figures 1 et 2, le diamètre intérieur de la cupule 7 est ajusté au diamètre extérieur du corps cylindrique 5, de sorte que la cupule 7 est en contact avec le corps cylindrique 5. Les trois électrodes sont mainte- nues fixes à l'intérieur du corps cylindrique 5 par une résine 8, par exemple de type epoxy.
Les trois électrodes sont disposées de telle sorte que la surface active de chacune d'elles affleure dans un même plan, de préférence perpendiculaire à l'axe longitudinal (X X') Chacune des électrodes 2, 3 et 4 est reliée par un fil conducteur, respectivement 9, 10 et 11 à un potentiostat 12 (uniquement représenté sur la figure 2) . La cupule 7 est placée sur la surface 13 de la peau à tester. Selon un mode de réalisation particulier, la surface du support est de 100mm2 à 10cm2, de préférence de 150mm2 à 5cm2, et plus préférentiellement encore de 200mm2 à 2cm2.
Par « surface de support » on entend la surface qu'occupe le support lorsque le capteur est positionné en fonctionnement de telle sorte que les électrodes soient en contact avec la surface de la peau ou le liquide de contact. Cette surface de support correspond à la zone de peau à tester.
L'électrode de travail est une micro-électrode, c'est- à-dire une électrode dont la partie active présente au moins une dimension dans la plage d'environ 1 μm à environ 50 μm.
La forme de l'électrode de travail est fonction de la technologie employée pour sa fabrication. Ainsi, l'électrode de travail peut par exemple être en forme d'anneau, de bande, de disque, d'ellipse ou conique.
La surface active de l'électrode de travail, c'est-à- dire la partie active de l'électrode de travail peut ou peut ne pas être plane. Cette surface est adaptée en fonction de la résolution souhaitée pour les mesures. Plus la surface sera grande moins la résolution en rapport signal-sur-bruit sera bonne, mais plus le résultat sera représentatif de l'état redox moyen de la peau.
Selon un mode de réalisation avantageux, il est possible de disposer plusieurs électrodes de travail dans le sup- port. Ces électrodes de travail seront alors réparties de façon régulière dans le support, c'est à dire, en application sur la surface de la peau, afin d'optimiser la résolution.
La surface active de l'électrode de travail ou la somme des surfaces des électrodes de travail est comprise entre 100 et lOOOOμm2, de préférence entre 200 à 3000 μm2. Le rapport entre la surface active de l'électrode de travail ou la somme des surfaces actives des électrodes de travail et la surface de peau testée peut être de l'ordre de 10~3 à ICf5, de préférence de 10"4 à ICT5. La surface active de l'électrode de travail est en carbone ou en métal, le métal constitutif étant choisi dans le groupe comprenant l'or, le platine, l'iridium, le tungstène et le palladium, de préférence le platine ou un alliage de ces métaux ou un alliage de ces métaux avec un oxyde de ces métaux, ou avec un oxyde métallique de préférence un oxyde de métal de transition tel que l'oxyde d'étain. Des exemples d'alliage pouvant être utilisés sont des alliages platine/iridium, iridium/oxyde d'étain, platine/tungstène. De façon préférée, lorsque le dispositif comprend plusieurs électrodes de travail, celles-ci sont toutes réalisées en le même matériau.
Il est entendu que seule la nature de la surface active de l'électrode a de l'importance. Ainsi, l'électrode peut présenter un cœur en non-métal par exemple de carbone recouvert par un métal. Afin d'optimiser les résultats, de limiter la passiva- tion de la surface de l'électrode de travail, et afin d'augmenter sa sensibilité, celle-ci est de préférence modifiée par un dépôt de noir de platine, l'électrode est alors dite platinée. Ce dépôt est réalisé par électrolyse à la surface de l'électrode de travail d'une solution de sels de platine pour former une ou plusieurs couche (s) de métal solide polycristal- lin, de grande surface active et d'activité électrocatalytique élevée. De la même façon, la surface active de l'électrode de travail peut être recouverte d'un dépôt d'or ou de chrome. L'électrode de référence est une électrode Ag/AgCl,une électrode au calomel ou une pseudo électrode de référence telle qu'un fil de platine.
La contre-électrode est un fil métallique de platine, ou en alliage métallique inoxydable tel qu'en acier inoxydable, ou en céramique conductrice inoxydable. Elle est de préférence en platine ou en acier inoxydable.
Les électrodes sont fixées dans un support unique par n'importe quel moyen assurant bien entendu l'isolation électri- que entre lesdites électrodes. Un moyen de fixation tout à fait avantageux est une résine isolante inerte électrochimiquement et chimiquement, telle qu'une résine de type epoxy .
Selon un mode de réalisation avantageux, il est possible de mettre les électrodes en contact indirect avec la peau de façon à éviter tout défaut de mesure dû à une trop forte pression sur la peau par exemple ou à un contact hétérogène ou insuffisant entre la peau et le capteur. A cet effet, le dispositif conforme à l'invention peut comprendre un moyen permettant de contenir une quantité déterminée de liquide venant en contact d'une part avec la peau en position d'utilisation et d'autre part avec le support.
Dans un mode de réalisation préféré, le capteur vient s'insérer dans une cupule à fond ouvert destinée à être collée sur la peau. Un faible volume de liquide de contact est déposé dans la cupule collée sur la peau pour assurer le contact entre la peau et les électrodes .
Selon un second mode de réalisation, tel qu'illustré sur la figure 3, ledit moyen permettant de contenir un liquide de contact avec la peau est partie intégrante du support. Les avantages liés à l'utilisation d'un réservoir de liquide sont multiples : absence de pression de l'électrode sur la peau lors de la mesure, analyses dans des conditions physico-chimiques opératoires standardisées, contrôle de l'aire de surface de peau mesurée. La reproductibilité des mesures est améliorée. Des cinétiques peuvent être conduites sur plusieurs dizaines de minutes et augmenter ainsi la sensibilité de la technique.
Le liquide de contact est un conducteur électrique, en particulier ionique, présentant une viscosité très variée de
0,8 mPas à 10 Pas. Ce liquide peut par exemple être un milieu aqueux, alcoolique, hydroalcoolique, huileux, ou une émulsion, par exemple de l'eau, de l'éthanol, une solution eau/éthanol, de l'huile de vaseline, de silicone ou végétale, ce milieu ayant été rendu conducteur si nécessaire par salification par exemple à l'aide de NaCl.
La viscosité du liquide peut être modifiée par ajout d' au moins un agent gélifiant qui n' influence pas la conducti- vité du liquide mais agit en modificateur de viscosité. Un tel agent gélifiant peut être choisi dans le groupe comprenant les gélifiants compatibles avec une utilisation cutanée tels que notamment le carbopol, la gomme naturelle, les alginates, les dérivés cellulosiques, l'acide hyaluronique.
Le liquide peut être tamponné et présente de préférence un pH de 4 à 8, de préférence de 5 à 7,5.
Selon la nature chimique du liquide utilisé le capteur permettra de mesurer les cinétiques de libération de plusieurs types d' espèces oxydo-réductrices présentes à la surface de la peau. Par exemple, un liquide à base d'éthanol est tout à fait approprié pour doser la vitamine E. La quantité de liquide dépend bien entendu de la taille du support.
La quantité de liquide de contact peut être très faible. Ainsi, des quantités de l'ordre de 10~5 à 10~3L/cm2 de sur- face de peau à tester, c'est-à-dire la surface de peau délimitée par le support, peuvent s'avérer suffisantes. De préférence, et de façon pratique, ce volume peut être de l'ordre de 10~4 à 5.10"4 L/cm2.
Sur la figure 3 est représenté un dispositif 14 selon un second mode de réalisation de l'invention. Ce dispositif 14 comprend une électrode de travail plane en platine 15, une contre-électrode 16 de platine et une électrode de référence 17 de type Ag/AgCl.
Ces trois électrodes 15, 16 et 17 sont disposées sur la surface interne 18 formant cavité remplie de liquide de contact 19 du boîtier 20.
Le boîtier 20 est de forme arrondie ou rectangulaire- comportant une cavité. En position d'utilisation, le boîtier est placé sur la peau de telle sorte qu'un espace fermé soit formé entre ledit boîtier et la peau 21. Cet espace (ou cavité) est rempli (e) de liquide 19 pour réaliser les mesures.
Chacune des trois électrodes 15, 16 et 17 est reliée à la surface externe du support jusqu'à un point de connexion respectivement 22, 23, 24. Ces points de connexion permettent la transmission des informations à un appareil de détection non représenté .
L'invention porte également sur un procédé de mesure de l'état redox de la peau. Par "état redox" de la peau, on entend, la détermination quantitative et/ou qualitative d'espèces réductrices qui sont présentes à la surface de la peau.
Cette détermination peut se faire aussi bien in vivo qu' in vitro en utilisant de la peau artificielle c'est-à-dire de la peau ou de l'épiderme reconstitué par culture cellulaire, ou bien un prélèvement d' épiderme ou de peau sur un être vivant .
Les espèces réductrices mesurées sont par exemple les antioxydants de faibles poids moléculaire décrits auparavant.
Le procédé de mesure consiste en les étapes suivantes : disposer le dispositif sur la peau, en l'immobilisant de préférence, imposer une tension entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, mesurer l'intensité du courant à l'électrode de travail dû aux espèces redox.
Il est possible d'imposer une tension fixe ou bien variable. La tension imposée peut varier entre -1 et 2 V, de pré- férence entre 0 et 1,5V et plus préférentiellement encore entre 0 et 1,0V. La variation de la tension au cours du temps est fonction de l'application recherchée, par exemple, elle peut varier soit linéairement avec le temps ou soit par saut entre deux valeurs ou plusieurs valeurs successives. Selon un procédé avantageux, la technique de voltampé- rométrie cyclique à balayage est utilisée, elle consiste à faire varier la tension de façon linéaire avec le temps dans une plage donnée entre la valeur minimum et la valeur maximum puis de la valeur maximum à la valeur minimum. Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comprend en outre une étape destinée à placer de façon fixe un moyen permettant de contenir un liquide de contact entre la peau et les électrodes. Le procédé de l'invention peut permettre de réaliser une mesure à un instant donné ou peut permettre la réalisation de plusieurs mesures au cours du temps afin d' avoir des valeurs cumulées ou de mieux quantifier une évolution pendant une période donnée qui peuvent être plus facilement interprétées . Ainsi, différentes mesures peuvent être réalisées à différents temps t, t pouvant varier de quelques secondes à plusieurs mois.
Le procédé de l'invention peut en outre comporter une étape supplémentaire de comparaison de courbes d'intensité ob- tenues avec des courbes de référence ou des courbes témoin.
Selon un autre aspect, l'invention porte sur une méthode de détermination de l'efficacité d'un produit cosmétique pour application topique sur la peau, destiné à lutter contre les effets du stress oxydant. Cette méthode consiste à mesurer à un temps tO à l'aide du procédé selon l'invention l'état re- dox de la peau, à appliquer en une ou plusieurs fois un produit cosmétique sur une zone définie de la peau, cette application étant de préférence régulière, puis à mesurer à un temps donné T, postérieur à la dernière application du produit cosmétique, l'état redox de la peau à l'aide du procédé de l'invention et à comparer les résultats obtenus au temps tO et au temps T.
L'invention porte également sur une méthode de détermination de l'efficacité d'un produit destiné à lutter contre les effets du stress oxydant, qui consiste à mesurer à un temps tO à l'aide de procédé selon l'invention l'état redox de la peau, à appliquer topiquement sur la peau ou à administrer ledit produit, en une fois ou plusieurs fois, puis à mesurer à un temps donné T, postérieur à la dernière application dudit produit, l'état redox de la peau à l'aide de procédé de l'invention et à comparer les résultats obtenus au temps tO et au temps T.
Les produits qui peuvent ainsi être testés sont des produits dermatologiques, pharmaceutiques ou cosmétiques destinés notamment à une application topique ou à une administration orale.
Le temps T dépend bien entendu de la nature des produits utilisés. Par exemple s'il s'agit d'un produit à effet immédiat, le temps T pourra être de quelques minutes à quelques heures. S'il s'agit en revanche d'un produit à effet à long terme, ce temps T pourra être de quelques jours à quelques mois .
Lorsqu'il s'agit de produits topiques, il est possible de mesurer l'efficacité en appliquant par exemple de façon régulière le produit sur une zone de peau du volontaire et de procéder au temps tO puis au temps T à une mesure sur cette zone de peau et sur une zone de peau équivalente n' ayant pas reçu l'application régulière. Ainsi, les résultats obtenus sur ces deux zones pourront être aisément comparés. Par exemple on peut choisir d' appliquer le produit sur la face antérieure de l'avant bras gauche et réaliser les mesures sur chacun des avant-bras. Afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables, un nombre suffisant de volontaires est utilisé et les applications sont faites sur l'avant bras gauche de la moitié des volontaires et sur l'avant-bras droit de l'autre moitié des vo- lontaires. Selon un autre mode de réalisation, l'invention porte sur une méthode de détermination de l'état redox de la peau à la suite d'un stress, qui consiste à mesurer à un temps tO à l'aide du procédé selon l'invention l'état redox de la peau, à appliquer une fois ou plusieurs fois ce stress, puis à mesurer à un temps donné T, postérieur à la dernière application dudit stress l'état redox de la peau à l'aide du procédé de l'invention et à comparer les résultats obtenus au temps tO et au temps T . Des exemples de stress qui peuvent être appliqués et dont on peut mesurer directement l'effet sont les radiations telles que UV, notamment UVA, IR, les stress chimiques dus par exemple au peroxyde d'hydrogène ou au peroxyde de benzoyle; les stress thermiques dus par exemple à des températures extrêmes; les stress mécaniques dus par exemple à des frottements.
L' invention peut également permettre la détermination de l'aptitude de la peau à retrouver ses capacités protectrices après un stress, selon une méthode qui consiste: dans une première étape, à mesurer à un temps tO à l'aide du procédé selon l'invention l'état redox de la peau, dans une deuxième étape, à appliquer une fois ou plusieurs fois ledit stress, en présence ou en l'absence de traitement, dans une troisième étape, à déterminer au moyen de mesures à l'aide du procédé selon l'invention, le temps tl correspondant à l'apparition de l'effet maximum dudit stress sur l'état redox de la peau, dans une quatrième étape, à mesurer à l'aide du procédé selon l'invention l'état redox de la peau à plusieurs temps ti, i étant supérieur à 1, et enfin, dans une cinquième étape, à déterminer à partir du résultat obtenu au temps tO, qui correspond à l'état redox basai de la peau, et des résultats obtenus aux temps tl et ti, la cinétique de retour de l'état redox de la peau à son état redox basai.
La valeur i variera bien entendu en fonction de la nature du stress et de son intensité, de la nature du traitement utilisé. Les intervalles entre les différentes valeurs ti peuvent être identiques ou différents. En effet, il peut s'avérer intéressant de mesurer, à la suite de la mesure au temps tl définie ci-dessus, l'évolution dans le temps de l'effet de l'application du stress à des temps t2, t3, t4 rapprochés du temps tl et séparés par des intervalles très courts (quelques minutes à quelques dizaines de minutes), par exemple, puis d'espacer davantage les mesures suivantes, par exemple avec des t5, tβ pouvant être bien supérieurs (de l'ordre de 1 heure à quelques heures voir 1 jour à plusieurs jours) .
Le dispositif selon l'invention peut également être mis en œuvre dans une méthode de détermination de l'état redox d'un échantillon représentatif d'une population.
Dans ce cas un échantillon représentatif d'une certaine population, par exemple de personnes de couleur de peau très foncée, telles que des personnes dont la peau est de phototype VI, âgées de 45 à 60ans ou de personnes de peau plus claire, par exemple de phototype III, âgées de 20 à 25 ans, est choisi et on mesure l'état redox de la peau de chacun des volontaires de chaque population afin de collecter des données statistiques .
L'invention peut permettre également, lors d'étude épi- démiologique, de déterminer l'effet d'un stress subit acciden- tellement ou lié à un mode de vie particulier (UV, rayonnements nucléaires, pollution...) ou à une pathologie etc....
L' invention va être décrite plus en détail dans les exemples suivants qui sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'invention et qui ne sont pas limitatifs. EXEMPLES
Dans les exemples on utilise un capteur selon l'invention tel que décrit sur la figure 1 ou 2. Les dimensions sont les suivantes : - longueur de la section transversale du support = 10cm,
- électrode de travail, sous forme de bande plane de lOOμm de longueur et 5μm de largeur,
- contre-électrode : électrode disque plane de platine, 500 μm de diamètre. - électrode de référence : électrode disque plane de type Ag/AgCl, 500 μm de diamètre.
- cupule de 1,5cm de diamètre, présentant une ouverture de lcm de diamètre.
La cupule de marque Radiometer Analytical comporte une colle- rette pour être fixée de façon adhésive non permanente sur la peau.
Le potentiostat est un appareil commercialisé par Ensmann Instruments (Bloomington, IN, USA sous la référence EI400) . L'enregistrement de l'intensité se fait à l'aide d'une interface digital/analogique Powerlab 4SP et le logiciel Chart 5.0 pour PC commercialisés par AD-Instruments (Colorado Springs, CO, USA) . Les exemples 1 à 3 sont réalisés in vitro, et les exemples 4 et 5 in vivo.
EXEMPLE 1 : A l'aide du dispositif selon l'invention mettant en œuvre, une électrode à bande de platine en tant qu'électrode de travail, on a réalisé les analyse suivantes par voltamétrie à balayage linéaire du potentiel (10 mv.s"1): essai 1 : de l'acide ascorbique 2mM dans PBS, essai 2 : de l'acide urique 2mM dans PBS, essai 3 : d'un mélange 50/50 d'acide urique 2mM et acide ascorbique 2mM dans PBS.
L'essai 1 a été réalisé 3 fois consécutives sans rinçage, ni nettoyage de l'électrode. Les essais 2 et 3 ont chacun été réalisés 2 fois consécutives sans rinçage, ni nettoyage de l'électrode.
Les résultats obtenus sont représentés respectivement sur les figures 4a, 4b, 4c.
Il ressort de ces figures que le produit d'oxydation de l'acide ascorbique passive la surface de l'électrode de platine.
Un mélange d'acide ascorbique et d'acide urique serait donc difficile à mesurer de façon fiable avec une électrode de travail de platine.
EXEMPLE 2 :
On reproduit les essais 1 et 2 de l'exemple 1 mais en utilisant comme électrode de travail une électrode à bande de platine platinée. Les résultats obtenus sont représentés sur les figures 5a et 5b.
Il ressort de ces figures que l'électrode de platine platinée permet d'éviter la passivation par le produit d'oxydation de l'acide ascorbique et offre une détection stable et reproductible de l'acide ascorbique et de l'acide urique.
EXEMPLE 3 :
Une analyse par voltamétrie à balayage linéaire du po- tentiel (10 mV.s"1) dans du PBS est réalisée à l'aide d'un dispositif conforme à l'invention avec électrode de travail à bande de platine platinée, doté d'une cupule (selon la figure 1) (essai 3-1) et à l'aide d'un dispositif selon l'art antérieur dans lequel la contre-électrode et l'électrode de travail sont placées dans une cupule et l'électrode de référence est placée dans du PBS à l'extérieur de la cupule (essai 3-2) .
Les cupules des essais 3-1 et 3-2 sont chacune remplies avec 200μL de PBS.
4 analyses par voltamétrie sont faites pour chaque es- sai, à 2min, 10min, 20min et 30min.
Les résultats sont présentés respectivement sur les figures βa et 6b.
Il ressort de ces figures que la stabilisation est optimisée avec le dispositif de l'invention.
EXEMPLE 4 :
Le dispositif mis en œuvre comprend comme électrode de travail, une électrode à bande de platine platinée. Il est placé dans une cupule collée sur l'avant-bras du volontaire. Cette cupule est remplie de 200μl de sérum physiologique (essai 4-1) et de 200μl de PBS (essai 4-2) .
Les mesures sont réalisées au temps t=10min, 20min et 30min. Les courbes d'intensité en fonction de la tension impo- sée sont présentées respectivement sur les figures 7a et 7b.
EXEMPLE 5 : Détermination de l'efficacité d'une crème de soin protectrice cosmétique L'essai suivant a pour but de démontrer l'efficacité d'une crème de soin protectrice, notamment du stress oxydant. La crème de soin testée est une émulsion huile dans eau classique contenant un extrait d' Orobranche Rapum (0,5 % en poids) et un extrait de feuille Combretum Micranthum (0,1 % en poids). L'extrait d' Orobranche possède une activité anti oxydante bien connue (EP 0576420). L'extrait de Combretum ou kinbeliba présente également des propriétés anti oxydantes.
Sur l'avant bras gauche d'un volontaire, on applique à JO, cette crème 4 fois toutes les 2 heures sur une surface de 25 cm2 à raison de 2mg de crème par cm2. Les mesures sont réalisées 24 heures après la première application soit 18 heures après la dernière application. L'avant-bras droit dudit volontaire n'a pas été traité et servira de témoin.
Dans cet exemple on utilise le dispositif selon 1 ' in- vention avec une électrode de travail à bande de platine platinée et placé dans une cupule collée sur 1 ' avant-bras du volontaire. Cette cupule est remplie de 200μl de PBS.
Les mesures ont été réalisées sur la partie de l'avant bras gauche ayant été traité et sur l'avant bras droit aux temps 10 min, 20min et 30min. Les résultats sont présentés sur la figure 8, sur laquelle la figure 8a est obtenue avec les mesures faites sur l'avant bras droit (non-traité) et la figure 8b avec les résultats obtenus par les mesures faites sur l'avant bras-gauche (témoin).

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électrochimique de mesure de l'état rédox de la peau, comprenant : - au moins une électrode de travail,
- une contre électrode,
- une électrode de référence, lesdites électrodes étant toutes fixées dans un support unique destiné à permettre la mise en contact simultanée de chacune desdites électrodes avec la surface de la peau à tester, les électrodes étant reliées d'une part à un moyen permettant d'imposer une tension définie entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, tel qu'un potentiostat, et d'autre part à un dispositif de mesure de l'intensité du courant généré à l'électrode de travail par la détection d'espèces redox.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'électrode de travail est une micro-électrode.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la surface active de l'électrode de travail ou la somme des surfaces des électrodes de travail est comprise entre 100 et lOOOOμm2, de préférence de 200 à 3000μm2.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le rapport entre la surface active de l'électrode de travail ou la somme des surfaces acti- ves des électrodes de travail et la surface de peau testée peut être de l'ordre de 10~3 à 10~5, de préférence de 10"4 à 10"5.
5. Dispositif selon la revendication 1 à 4 caractérisé par le fait que l'électrode de travail est en forme d'anneau, de bande, de disque, d'ellipse ou est conique.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la surface active de l'électrode de travail est en carbone ou en métal, le métal constitu-1- tif étant choisi dans le groupe comprenant l'or, le platine, l'iridium, le tungstène et le palladium, de préférence le platine ou un alliage de ces métaux ou un alliage de ces métaux avec un oxyde de ces métaux, ou avec un oxyde métallique de préférence un oxyde de métal de transition tel que l'oxyde d' étain.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la surface active de l'électrode de travail est en platine platinée.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'électrode de référence est une électrode Ag/AgCl, une électrode au calomel ou une pseudoélectrode de référence en fil de platine.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la contre-électrode est un fil métallique de platine ou d'acier inoxydable, ou en céramique conductrice inoxydable.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les électrodes sont fixées dans le support à l'aide d'une résine isolante inerte électro- chimiquement et chimiquement .
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un moyen permettant de contenir une quantité déterminée de liquide conducteur ionique qui, en position d'utilisation, vient en contact avec la peau et en contact avec le support.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le support intègre ledit moyen permettant de contenir un liquide de contact avec la peau.
13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé par le fait que le liquide de contact avec la peau est un milieu aqueux, alcoolique, hydroalcoolique, huileux, ou une émul- sion, par exemple de l'eau, de l'éthanol, une solution eau/éthanol, de l'huile de vaseline, de silicone ou végétale, ce milieu ayant été rendu conducteur si nécessaire par salifi- cation par exemple à l'aide de NaCl.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que le liquide de contact est tamponné et présente un pH de 4 à 8, de préférence de 5 à 7,5.
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé par le fait que le volume de liquide de contact par rapport à la surface de peau à tester peut être de l'ordre de 10"5 à 10"3 L/cm2, de préférence de 10"4 à 5.10~4L/cm2.
16. Procédé de mesure de l'état redox de la surface de la peau consistant en les étapes suivantes : - disposer le dispositif, selon les revendications 1 à
15 sur la peau, imposer une tension entre l'électrode de travail et l'électrode de référence, mesurer l'intensité du courant à l'électrode de tra- vail dû aux espèces redox.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la tension imposée varie entre -1 et 2 V, de préférence entre 0 et 1,5V et plus préférentiellement encore entre 0 et 1,0V.
18. Procédé selon la revendication 16 ou 17, caractérisé par le fait que différentes mesures sont réalisées à différents temps t, t pouvant varier de quelques secondes à plusieurs mois.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé par le fait que l'on fait varier la tension de façon linéaire avec le temps dans une plage donnée entre la valeur minimum et la valeur maximum puis de la valeur maximum à la valeur minimum.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre une étape supplémentaire de comparaison des courbes d'intensité obtenues avec des courbes de référence ou des courbes témoin.
21. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, pour la détermination de l'état redox d'un échantillon représentatif d'une population, selon laquelle l'état redox de la peau est déterminé pour chaque individu constituant ledit échantillon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010033724A2 (fr) 2008-09-19 2010-03-25 Dexcom, Inc. Membrane contenant des particules et électrode particulaire pour capteurs d’analytes
FR2952800B1 (fr) * 2009-11-25 2012-02-03 Fabre Pierre Dermo Cosmetique Dispositif electrochimique pour la determination de proprietes antioxydantes de la peau
FR3081559B1 (fr) * 2018-05-28 2020-05-08 Noptrack Procede pour detecter une pathologie par reperage d'une quantite de no produite par le sujet etudie et appareil pour la mise en œuvre dudit procede
CN110882189A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 肌译生物科技有限公司 小花风车子提取物在化妆品中的用途
FR3089011B1 (fr) * 2018-11-28 2025-01-03 Smail Meziane Procédé et dispositif de mesure du statut du stress oxydant dans une matrice biologique
FR3143315A1 (fr) 2022-12-15 2024-06-21 Wb Technologies Dispositif de mesure de paramètres biologiques ou chimiques relatifs à la peau d’un utilisateur ou à l’efficacité dermo- cosmétique et dermatologique d’une formule de soin de la peau

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1587879A (en) * 1976-12-29 1981-04-08 Hagihara B Oxygen measuring electrode assembly
US4932410A (en) * 1988-10-18 1990-06-12 Novametrix Medical Systems, Inc. Dual membrane mounting for transcutaneous oxygen and carbon dioxide sensor
US6108570A (en) * 1995-10-10 2000-08-22 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Non-invasive device and method for quantitative determination of oxidants and/or antioxidants in the skin
US20040018486A1 (en) * 1998-09-30 2004-01-29 Cygnus, Inc. Method and device for predicting physiological values
FR2845264A1 (fr) * 2002-10-03 2004-04-09 Fabre Pierre Dermo Cosmetique Dispositif et procede de mesure directe de ph et d'etat d'oxydation

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63238853A (ja) * 1987-03-27 1988-10-04 宇部興産株式会社 皮膚抵抗計測用センサ
JP2000028764A (ja) 1998-07-07 2000-01-28 Yoshitaka Otomo 生物用酸化還元電位測定機能装置付き時計及び利用システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1587879A (en) * 1976-12-29 1981-04-08 Hagihara B Oxygen measuring electrode assembly
US4932410A (en) * 1988-10-18 1990-06-12 Novametrix Medical Systems, Inc. Dual membrane mounting for transcutaneous oxygen and carbon dioxide sensor
US6108570A (en) * 1995-10-10 2000-08-22 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Non-invasive device and method for quantitative determination of oxidants and/or antioxidants in the skin
US20040018486A1 (en) * 1998-09-30 2004-01-29 Cygnus, Inc. Method and device for predicting physiological values
FR2845264A1 (fr) * 2002-10-03 2004-04-09 Fabre Pierre Dermo Cosmetique Dispositif et procede de mesure directe de ph et d'etat d'oxydation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017077237A1 (fr) 2015-11-03 2017-05-11 Universite De Lorraine Procede et dispositif de mesure de la capacite antioxydante et oxydante totale d'une matrice quelconque

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