Les micro-aiguilles sont employées afin d’administrer facilement et sans douleur des médicaments liquides dans l’épiderme non seulement dans le secteur médical mais également en esthétique. Certains types d’aiguille se dissolvant dans le corps humain font l’objet de toutes les attentions, ouvrant la voie à une nouvelle méthode d’administration des médicaments. La demande de micro-aiguilles est en pleine croissance, nécessitant une production en masse haute qualité et haute fiabilité. Cette section reprend quelques notions de base sur les micro-aiguilles, notamment les différents types et leurs applications, et vous présente un exemple d’observation des moules utilisés pour leur fabrication et un exemple de mesure sans contact de la forme 3D et des dimensions de micro-aiguilles.

Observation avec inclinaison et mesure 3D de micro-aiguilles et de leurs moules

Qu’est-ce qu’une micro-aiguille ?

Une micro-aiguille est une aiguille microscopique dont le diamètre et la longueur ne dépassent pas 1  mm. En règle générale, un grand nombre de micro-aiguilles sont disposées sur un patch à la perpendiculaire, en un quadrillage serré. Lors de l’administration par voie cutanée, les micro-aiguilles percent la peau, traversant la couche cornée superficielle pour administrer le médicament directement dans l’épiderme, se différenciant ainsi des crèmes et patchs médicaux.

Applications des micro-aiguilles

Elles ne sont pas réservées aux médicaments, tels que les anesthésiques, l’insuline, les vaccins et l’acide hyaluronique, mais sont largement utilisées pour administrer des solutions à visée purement esthétique.

Avantages des micro-aiguilles

Les micro-aiguilles permettent une administration en plusieurs points et à faible profondeur (épiderme) contrairement aux aiguilles hypodermiques classiques, qui administrent le médicament en un seul point dans le derme ou encore plus en profondeur dans l’hypoderme. De ce fait, la solution peut être administrée facilement et sans douleur car les aiguilles n’atteignent jamais le derme, extrêmement sensible.

Types et applications des micro-aiguilles

Les aiguilles classiques sont composées de métal mais les avancées technologiques ont permis de fabriquer des micro-aiguilles selon divers procédés, en une multitude de formes et surtout dans différents matériaux innovants, tels que le plastique biomasse, le plastique biodégradable et les polymères hydrosolubles. Les micro-aiguilles se divisent en deux grandes catégories.

Micro-aiguilles (biodégradables) non solubles
Ces micro-aiguilles sont composées d’acide polyglycolique (PGA) et d’acide polyactique (PLA), des polymères souvent employés pour la fabrication d’instruments médicaux et la solution est appliquée à l’extrémité des aiguilles. Bien qu’affichant un prix élevé, ce sont les micro-aiguilles les mieux adaptées à l’administration de solutions et de vaccins en très petite quantité. Parmi les applications types, citons l’administration des vaccins contre la grippe et des médicaments thérapeutiques contre l’hépatite C, le diabète et l’ostéoporose.
Micro-aiguilles solubles
Ces micro-aiguilles sont composées de polymères hydrosolubles (tels que l’acide hyaluronique), de peptides et de médicaments à base de protéines. Généralement, un patch de micro-aiguilles est appliqué sur la peau, dont l’humidité dissout par la suite les aiguilles, administrant la solution dans l’épiderme. Ces micro-aiguilles sont notamment employées pour l’administration d’anesthésiques locaux, mais leur utilisation dans un cadre esthétique, par exemple pour l’administration de traitements de repousse des cheveux ou pour l’effacement des taches et rides, se démocratise depuis quelques années.

Exemples d’observation avec inclinaison et de mesure 3D de micro-aiguilles et de leurs moules

Les procédés de fabrication des micro-aiguilles varient selon leur type et leur matériau de composition. Le façonnage de ces aiguilles nécessite des moules d’une extrême précision, qui doivent être minutieusement contrôlés après un certain nombre d’utilisations afin de détecter toute trace d’usure et tout défaut et d’en identifier rapidement la cause.
Outre les moules, les procédés de fabrication disponibles incluent la création d’aiguilles sur patch au moyen d’un distributeur, l’usinage laser et l’impression 3D. Il existe ainsi une multitude de procédés et les recherches se poursuivent activement pour développer de nouvelles technologies. Quel que soit le procédé de fabrication des micro-aiguilles, une observation, une mesure et une évaluation de leur forme 3D sont absolument indispensables en gestion et assurance qualité tout comme en recherche et développement.
Pourtant, il s’avère particulièrement difficile d’observer avec précision des aiguilles et moules aussi microscopiques au microscope optique, et encore plus de mesurer la forme 3D de chacune des aiguilles disposées en rangs serrés avec un système de mesure à contact.

Depuis plus de 30 ans, KEYENCE est à l’écoute de ses clients pour développer des microscopes numériques qui répondent réellement à leurs besoins. Le microscope numérique 4K Série VHX est le fruit de nos toutes dernières technologies et de tout le savoir-faire accumulé au fil des ans.
Découvrez des exemples d’utilisation de la Série VHX pour observer des moules de micro-aiguille sous tous les angles et visualiser et mesurer la forme 3D des micro-aiguilles.

Observation avec inclinaison d’un moule de micro-aiguille

Le moulage compte parmi les procédés de fabrication des micro-aiguilles les plus répandus. La gestion du moule est un paramètre décisif pour s’assurer que chacune des multiples aiguilles microscopiques juxtaposées soit totalement exempte de problèmes et de défauts.
Cependant, la forme tridimensionnelle haute précision des moules nécessite l’utilisation d’un gabarit pour maintenir le moule sur la platine et l’incliner à l’angle souhaité sous le microscope optique. La détermination des conditions d’éclairage est également particulièrement chronophage et fastidieuse en raison de la réflexion diffuse de la lumière, caractéristique des matériaux métalliques.

Le microscope numérique 4K Série VHX exploite un système d’observation orientable selon un angle libre doté d’une platine motorisée XYZ, qui garantit un ajustement automatique de l’alignement, de la rotation et du mouvement oblique du champ de vision, pour une observation parfaitement fluide sous tous les angles. Sa conception eucentrique assure le maintien de la cible au centre du champ de vision, même en cas d’inclinaison ou de rotation de l’objectif, optimisant le contrôle d’aspect des cibles tridimensionnelles.

Observation avec inclinaison d’un moule de micro-aiguille

La Série VHX est équipée d’un système optique et d’un capteur d’image CMOS 4K, qui combinent haute résolution et grande profondeur de champ, ainsi que d’un système d’observation, qui propose une multitude de fonctions aisément accessibles. La grande profondeur de champ permet une mise au point parfaite sur la totalité de la cible tridimensionnelle. De plus, la fonction de composition en profondeur facilite la capture d’images entièrement nettes sur l’ensemble du champ de vision, même lors de l’observation de cibles tridimensionnelles sous fort grossissement. Et bien sûr, cette fonction peut être utilisée quel que soit l’angle d’inclinaison du système.

Le microscope intègre également une fonction d’éclairage multiple, qui capture automatiquement plusieurs images sous différents éclairages d’une simple pression sur un bouton. Il suffit de sélectionner l’image qui convient le mieux à l’application, parmi toutes les images capturées, pour démarrer immédiatement l’observation, accélérant sensiblement la détermination des conditions de capture.
Haute performance et multifonction, le microscope numérique 4K Série VHX garantit une observation sous inclinaison rapide et intuitive des moules de micro-aiguille en trois dimensions à partir d’images 4K haute précision.

Observation avec inclinaison de moules de micro-aiguille au microscope numérique 4K Série VHX
Éclairage annulaire (100x)
Éclairage annulaire (100x)

Mesure 3D de micro-aiguilles

Le microscope numérique 4K Série VHX permet non seulement l’observation sur image haute résolution 4K mais également la mesure 3D à partir de ces mêmes images.
Le microscope est capable de composer rapidement une image 3D détaillant jusqu’à la texture et la rugosité de surface, à partir de plusieurs images capturées en différentes positions de mise au point. L’image 3D affichée à l’écran peut être pivotée dans tous les sens pour observer la cible sans manipuler l’échantillon sur la platine ou jouer sur l’inclinaison de l’objectif.

De plus, il est possible d’exécuter une mesure 3D à partir des données 3D haute précision acquises et même une mesure du profil en spécifiant simplement la position souhaitée à l’aide de la souris tout en observant l’écran. La forme 3D, le profil de coupe et les irrégularités de surface des délicates aiguilles microscopiques sont ainsi mesurés à l’échelle submicronique, sans contact et de manière non destructive.

Affichage 3D et mesure de profil au microscope numérique 4K Série VHX
Éclairage coaxial (500x) + affichage 3D et mesure de profil
Éclairage coaxial (500x)  +  affichage 3D et mesure de profil

Un microscope numérique 4K qui optimise considérablement l’assurance qualité et la recherche et le développement des micro-aiguilles

Le microscope numérique 4K Série VHX permet de réaliser, en quelques étapes intuitives, une observation, une mesure 2D/3D et une mesure de profil haute vitesse à partir d’images 4K entièrement nettes, même sur des cibles à la forme microscopique, telles que les micro-aiguilles et leurs moules de fabrication.
Équipé de nombreuses fonctions aisément accessibles, notre microscope rationalise toute une série d’opérations d’observation et d’analyse, jusqu’à la création automatique de rapports détaillés.

Alliant haute performance, fonctions avancées et convivialité, la Série VHX optimise considérablement le contrôle de fabrication des micro-aiguilles, dans un contexte de recherche et de développement hautement concurrentiel où fiabilité et sécurité sont les maîtres mots.

Pour plus d’informations ou pour toute demande concernant la Série VHX, cliquez sur les boutons ci-dessous.