Micro-spectromètre Raman vivo, gen2-SCA – EA6295 NMNS, Faculté de Pharmacie, Université de Tours

[Article paru dans la lettre info N°76 – juin 2022]

Avec l’application du règlement européen (CE) N°1223/2009 exigeant des preuves scientifiques des allégations et revendications d’un produit cosmétique, le domaine dit « du test » des cosmétiques s’est fortement développé. Cette compétence, depuis longtemps ancrée en Région Centre Val de Loire avec des entreprises comme Spincontrol, Transderma Systems et Orion Concept, a trouvé un nouvel essor grâce au programme de financement régional « Ambition Recherche et Développement Cosmétosciences » mis en place en 2015. Dans ce contexte, l’équipe NMNS cherche à développer de nouvelles méthodes d’analyse non invasives qui viendront compléter les méthodes actuellement utilisées, que ce soit in vitro, sur cellules et peaux reconstruites, ex vivo sur biopsies de peau, ou in vivo sur des panélistes volontaires pour tester le produit. Notamment, l’équipe s’emploie à développer des méthodes d’analyses permettant d’observer les phénomènes moléculaires au sein du tissu de manière non invasive au moyen de la spectroscopie Raman. Après avoir confirmé l’intérêt de cette approche sur des modèles in vitro et ex vivo au cours des projets COSMICC (ARD 2020 Cosmétosciences phase 1) et MISTIC-O (APR-IR 2018), elle a acquis un nouveau spectromètre dédié à l’analyse de la peau permettant des mesures Raman in vivo, directement sur des volontaires. Ainsi, au cours du projet MINIONs (ARD CVL Cosmétosciences), NMNS et ses partenaires industriels travaillent au développement d’un test standardisé basé sur cette technologie. L’approche viendra compléter les tests d’efficacité et de tolérance des cosmétiques déjà existants. En effet, à l’heure actuelle les méthodes utilisées sont basées sur l’observation des effets des produits au niveau macroscopique.
Une évaluation clinique par un dermatologue est suivie d’études biométrologiques. Les propriétés mécaniques (cutométrie, torquemétrie, ballistométrie) ou encore électriques (cornéométrie) de la peau sont mesurées. L’analyse d’images photographiques (étude du relief cutané) ou encore échographiques (épaisseur de la peau) est également largement utilisée. L’analyse Raman de la peau viendra, sans acte invasif, ajouter une dimension moléculaire aux résultats qui pourrait permettre d’expliquer les phénomènes observés. L’information apportée pourra concerner la structure du tissu, sa composition ou encore le degré de pénétration d’un actif cosmétique.

Analyse moléculaire à l’échelle micrométrique par spectroscopie de diffusion Raman

La spectroscopie Raman est une technique d’analyse chimique non destructive et sans marquage qui délivre une empreinte moléculaire de l’échantillon sous la forme d’une signature spectrale qui résulte de l’interaction de la lumière avec les liaisons chimiques au sein de la matière analysée. La spectroscopie Raman a de nombreuses applications allant de la caractérisation structurale et organisationnelle des molécules dans le domaine de la chimie, jusqu’à l’étude des systèmes biologiques complexes.
Lorsque la peau est soumise à une irradiation par une source laser de forte intensité, une grande partie de la lumière est diffusée de manière élastique, c’est-à-dire que la lumière diffusée possède la même longueur d’onde (ou couleur) que la source excitatrice.
Il s’agit de la diffusion de Rayleigh (Figure 1). Cependant, une faible quantité de la lumière est diffusée de manière inélastique, avec un changement de longueur d’onde, c’est la diffusion Raman…

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