Brevet FR2182736A1 — publié le 19731214

La présente invention concerne des analyseurs photométriques rotatifs, et notamment un circuit perfectionné de réduction de données analogiques, destinés à un spectrophotomètre rotatif et un procédé d'analyses continues de la présence d'une substance dans plusieurs échantillons qui tournent en présence de forces centrifuges. Récemment, on a eu besoin de dispositifs analytiques automatiques rapides, pour les nombreuses études microanalytiques utilisées en recherche biochimique , pour les études cliniques de rouille nécessaires aux médecins et aux hEpitaux, et pour les études enzymatiques et analogues. En plus de l'accroissement de ces analyses, il est souvent primordial dans certains domaines qu'une série de réactions commence exactement au meme moment si on veut obtenir des résultats fiables. Ceci est parti culièrement important pour les études réalisées à l'aide d'enzymes, dans lesquels des variations détectables ont souvent lieu après quelques secondes ou quelques minutes de réaction.Cependant, il existe peu de dispositifs qui peuvent assurer une telle analyse suffisamment rapidement et avec suffisamment de précision pour le nombre croissant de la -variété des essais demandés par les médecins et des chercheurs. Récemment, on a disposé de photomètres analytiques à plusieurs postes mettant en oeuvre des forces centrifuges pour la microanalyse rapide d'une grande variété de liquides tels que le sérum sanguin et d'autres fluides animaux,- des produits alimentaires et analogues. Comme on peut réaliser rapidement et simultanément un grand nombre d-lanalyses, on note ltintéret particulier de ces dispositifs permettant le traitement le cas échéant d'un grand nombre d'échantillons ou de divers essais sur un meme échantillon. De plus, comme ces dispositifs permettent d'utiliser des volumes relativement faibles de réactifs, l'utilisation des réactifs motteux est réduite au minimum. Un tel dispositif mettant en oeuvre des forces centrifuges pour des études microanalytiques est décrit dans "Analytical Biochemistry", 28, 545-562 (1969). Ce dispositif met en oeuvre le principe de la spectrophotométrie à double faisceau , selon lequel les absorptions dtun échantillon et d'une solution de référence sont comparées. L'ensemble comprend essentiellement une série de cellules placées à la périphérie d'un rotor de manière que, lors de la rotation de ce dernier, la force centrifuge assure le mélange simultané et le transfert des réactifs et des échantillons dans les cellules ou l'analyse est réalisée spectrophotométriquement. Un disque de chargement d'échantillons contient des rangées de cavités concentriques.On place les réactifs dans les cavités internes et les échantillons dans des cavités dont la distance radiale du centre est supérieure à celle des cavités contenant les réactifs. te disque de chargement est alors repéré et disposé dans le rotor, chaque ensemble formé d'un réactif et d'un échantillon étant associé à une cellule. Lors de l'accélération du rotor, la force centrifuge chasse le réactif dans la cavité qui contient 11 échantillon et il s'y mélange, le mélange du réactif et de l'échantillon étant alors chassé par un passage de communication dans la cellule. tes cellules remplies tournent rapidement devant un faisceau fixe de lumière et la transmission de celle-ci dans les cellules, c'est-à-dire dans les échantillons, est mesurée. Dans un mode de fonctionnement de cet analyseur rotatif photométrique, une cellule constitue la référence si elle est remplie d'un liquide de référence, par exemple d'eau distillée. tes cellules restantes contiennent les échantillons à analyser, et la comparaison des résultats donnés par le liquide de la cellule de référence avec ceux des liquides échantillons présents dans les cuvettes restantes est réalisée individuellement. L'invention concerne un circuit électrique et un procédé permettant la mise en oeuvre des fonctions citées. Ainsi, l'invention concerne un circuit électrique et un procédé de comparaison individuelle de plusieurs échantillons d'un analyseur rotatif photométrique avec une référence. te circuit fournit un signal électrique proportionnel à la différence entre un échantillon de référence et un autre échantillon tour à tour dans un analyseur photométrique à plusieurs postes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente schématiquement un ensemble à rotor et un dispositif photométrique d'un analyseur rotatif photométrique selon l'invention la figure 2 est un schéma électrique selon l'invention. Sur la figure 1, un ensemble 10 à rotor comprend plusieurs chambres d'analyse d'échantillon ou cellules, placés à une meme distance radiale dans le rotor 10. Chaque cellule il a un dispositif transmettant la lumière et permettant le passage de celle-ci dans la chambre. Ainsi, dans l'ensemble 10 représenté, un disque 12 de verre est placé sous la cellule tl et délimite sa partie inférieure et une partie supérieure transparente (non représentée) de la cellule 11 permet le passage du faisceau 13 de lumière de la source 14 dans la cellule vers un détecteur classique 15, notamment un photomultiplicateur. Dans l'ensemble 10, un disque amovible 16 de transfert d'échantillons comprend plusieurs cavités 17a, 17b et 17c destinées à contenir les échantillons, les réactifs et analogues. les cavités 17a, 17b et 17c sont en communication avec la cellule 11 par un passage 18. lors du fonctionnement, on peut placer un échantillon à analyser dans une cavité 17b, un réactif dans une autre cavité 17a et, après mise en route de l'ensemble 10, sous la commande d'un dispositif 19 d'entratnement en rotation, le réactif passe dans la cavité 17b contenant l'échantillon où il se mélange avec celui-ci et le mélange s'écoule dans la cavité 17c, puis atteint la cellule il par le passage 18. Dans un analyseur photométrique à plusieurs postes tels que d'un type qui comporte 30 cellules et 30 jeux de chambres communiquant avec les cuvettes, un liquide de référence, par exemple de l'eau distillée, peut Etre disposé dans une cellule, les échantillons analysés étant disposés dans les autres. La cellule qui contient le liquide de référence permet la comparaison de tous les échantillons restants lorsqu'ils sont mesurés séparément. Sur la figure 2, le signal fourni par le détecteur 15 parvient à la borne 30 du circuit représenté. le signal présent à la borne 30 est sous forme d'une série d'impulsions électriques qui comprend une impulsion de référence. L'amplificateur logarithmique 32, par exemple du type 'tPhilbrick Modele 435t" reçoit les impulsions électriques appliquées en 30 et fournit en 34 un signal qui est sous forme d'impulsions. les impulsions en 34 parviennent à une borne 36 d'entrée dans l'amplificateur différentiel 38, qui peut titre du type "Fairchild" modèle 741. tes im- pulsions en 34 parviennent aussi à la borne 40 d'un transistor 42 à effet de champ.Cependant, celui-ci ne conduit pas sauf lorsqu'il existe un signal à la borne 44. Un signal formé d'une impulsion de minutage est appliqué à cette borne 44 en coïncidence avec l'impulsion de référence qui apparatt en 34. te condensateur 46 est ainsi chargé à la valeur de l'impulsion de référence et cette valeur est appliquée à la borne 48 de 1'amplificateur différentiel 38 par l'intermédiaire d'un amplificateur tampon 47. le signal de l'amplificateur 38 est ainsi une série d'impulsions qui correspondent à la différence entre l'impulsion de référence et toutes les impulsions qui apparaissent en 34. Ces impulsions à la sortie 50 de l'amplificateur 38 peuvent parvenir à un oscilloscope ou à un autre dispositif classique qui affiche les impulsions qui représentent l'absorption de la lumière des échantillons présents dans les cellules. I1 est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans la revendication annexée. REVENDICATION Analyseur photométrique destiné à la détermination pratiquement simultanée de la transmission lumineuse de plusieurs échantillons séparés, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble entraîné à rotor qui comporte plusieurs chambres d'analyse d'échantillon placées à une position radiale commune dans l'en- semble, chacune des chambres ayant au moins un dispositif permettant le passage de la lumière, et au moins une chambre de stockage communiquant avec chacune des chambres d'analyse de manière à retenir le liquide lorsque l'ensemble est au repos et à le libérer vers la chambre d'analyse lorsque l'ensemble tourne, l'analyseur comprenant de plus une source lumineuse transmettant un faisceau parvenant sur l'ensemble à rotor à un emplacement de ladite position radiale commune au niveau de laquelle le faisceau passe dans chacune des chambres d'analyse séparément lorsque les chambres passent au niveau dudit emplacement au cours de la rotation de l'ensemble à rotor, un détecteur de mesure de l'intensité dudit faisceau après son passage dans les chambres d'analyse, le détecteur comprenant un générateur d'une impulsion électrique à chaque fois qu'une chambre d'analyse passe audit emplacement, chaque impulsion étant proportionnelle à l'intensité mesurée du faisceau lumineux, un récepteur des impulsions électriques, destiné à transmettre une impulsion électrique de sortie proportionnelle au logarithme des impulsions reçues, un amplificateur différentiel à deux entrées et une sortie et un dispositif appliquant constamment l'une des impulsions électriques à une borne de l'amplificateur différentiel et appliquant toutes les impulsions à l'autre borne de l'amplificateur différentiel de manière que le signal transmis par cet amplificateur soit formé d'une série d'impulsions électriques correspondant à la différence entre l'impulsion choisie et chacune des autres impulsions.