Prévoir la sensation, dès leur conception, que procurent les produits multiphasiques tels que les crèmes, les gels ou les émulsions est un enjeu industriel vecteur d’innovation important, notamment en cosmétique. Cette prédiction suppose l’utilisation de nouveaux instruments de mesure suffisamment performants pour être capables d’analyser les interactions multiphysiques à toutes les échelles. Elle suppose également d’extraire des grandeurs caractéristiques reliant l’analyse faite par ces instruments aux données d’analyse sensorielle issue de panels experts. Ce manuscrit expose l’adaptation d’un capteur ultrasonore à ondes de cisaillement (TSM), implantable sur des explants de peau humaine maintenus en survie, pour y parvenir. Outre l’extraction de grandeurs représentatives des interactions intrinsèques des produits à partir des propriétés microrhéologiques obtenues avec le TSM, le développement du biocapteur ex vivo a pour objectif l’étude des interactions produit/peau, sources des sensations perçues. Par l’étude de la viscoélasticité dans des conditions proches de la réalité, le couplage des mesures des deux capteurs vise une caractérisation organoleptique plus objective, c’est-à-dire limitant les biais classiques de l’analyse sensorielle instrumentée. Un nouveau modèle viscoélastique aux dérivées fractionnaires a été utilisé à cet effet. En plus de la pertinence de ce modèle pour caractériser des fluides complexes (non newtoniens), sa capacité à intégrer des grandeurs caractéristiques de l’échelle microscopique à l’échelle mésoscopique permet d’étudier une gamme de matériaux s’étendant des fluides parfaits aux gels particulièrement structurés ainsi qu’à des conformations comparables comme les différentes couches de la peau. Dans une perspective finale d’analyse sensorielle instrumentée, un lien avec les échelles macroscopiques liées à la perception humaine est proposé afin de corréler les signatures physiques aux descripteurs permettant le profilage des produits cosmétiques.