Brevet FR2328785A1 — publié le 19770520

La présente invention concerne un dispositif de refroidissement pour éiectrophorèse, c'est-à-dire au cours d'une opération dans laquelle des particules chargées d'une phase liquide sont séparées dans un champ électrique formé entre deux électrodes. Au cours d'une électrophorèse, un échantillon ionisé est séparé par disposition dans un électrolyte, entre deux électrodes, afin que les fractions d'échantillon se séparent en fonction de leur mobilité dans le champ électrique formé. L'électrolyte et l'échantillon sont ainsi habituellement disposés dans une matière stabilisatrice telle qu'un gel. La séparation peut etre réalisée dans une colonne ou sur une couche de gel placée sur une plaque,ou dans un appareil d'électrolyse à plusieurs chambres qui comprend un certain nombre de cellules séparées par des membranes de stabilisation des courants de convection.Un procédé spécial d'électrophorèse est la focalisation isoélectrique dans laquelle l'électrolyte forme un gradient de pH et la nature de l'échantillon est telle que ses composés ont des charges différentes à des pH différents, les différentes fractions migrant dans l'électrolyte vers la position dans laquelle elles ne sont pas chargées, c'est-àdire vers le point isoélectrique. Au cours de la séparation, les électrodes reçoivent habituellement un courant d'intensité ou de tension constante, les valeurs de l'intensité ou de la tension étant choisies à une valeur aussi grande que possible afin que la séparation soit accélérée. Cependant, la quantité d'énergie transmise doit etre limitée afin que l'énergie dégagée à aucun endroit et à aucun moment ne provoque l'apparition d'une température si élevée qu'elle peut détériorer l'échantillon. Les dispositifs d'électrophorèse comportent habituellement un type ou un autre d'appareillage de refroidissement qui permet l'augmentation de l'énergie transmise. Dans une électrophorèse dans une colonne verticale et dans un électrolyseur à plusieurs chambres, le récipient d'électrophorèse est habituellement entouré par une chemise de refroi dissement ou comporte des serpentins de refroidissement placés dans la matière d'électrophorèse.Dans les colonnes verticales, une chemise ou double enveloppe externe assure un refroidissement insuffisant dans la partie interne de la matière d'électrophorèse alors que, dans les électrolyseurs à plusieurs chambres, le refroidissement est insuffisant le long des surfaces des membranes auxquelles le dégagement d'énergie est souvent le plus élevé. L'introduction d'un serpentin de refroidissement accrott les dimensions du dispositif si bien que l'intensité du champ est réduite pour une tension donnée et la vitesse de séparation et la résolution sont réduites en conséquence. Lorsque l'électrophorèse est réalisée sur une plaque, celleci est habituellement placée sur une plaque de refroidissement qui assure un refroidissement efficace. Cependant, ce procédé ne suffit pas notamment lors de l'utilisation de plaques épaisses d'électrophorèse, ctest-à-dire par exemple dans le cas d'une séparation préparative d'échantillons importantes. L'invention concerne un dispositif de refroidis-sement pour électrophorèse, assurant un refroidissement suffisant de l'ensemble de la matière d'électrophorèse sans augmentation des dimensions du récipient utilisé et avec divers autres avantages decrits dans la suite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée qui va suivre faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure unique représente schématiquement un dispositif selon l'invention utilisé dans un électrolyseur å plusieurs chambres. Sur le dessin, la référence 1 désigne un électrolyseur à plusieurs chambres ayant deux électrodes 2, 3 placées dans le récipient d'électrophorèse qui est lui-meme séparé en 6 chambres de meme dimension, par des membranes 5. Ces membranes peuvent etre du type habituellement utilisé dans les électrolyseurs à plusieurs chambres, c'est-à-dire par exemple en papier résistant aux liquides, en toile à mailles étroites formée d'un polymère, etc. L'effet de stabilisation contre les courants de convection ainsi obtenu suffit à l'obtention dsune résolution élevée.Chaque chambre comporte un canal 6 de sortie et un canal 9 d'entrée qui peuvent etre tous deux formés d'un tube de polyéthylène à paroi mince, 1. canal 6 de sortie étant relié par un bain thermostatd 7 b un récipient 8 d'alimentation à partir duquel le liquide est pompé dans l'électrolyte par l'intermédiaire d'une pompe 10, par exemple une pompe péristaltique à plusieurs canaux, et du canal d'entrée. Dans le dispositif selon l1invention, un refroidissement externe de la matière d'électrophorèse est ainsi utilisé, si bien que la capacité de refroidissement est pratiquement illimitée et le refroidissement peut wetre modifié le long du trajet de séparation en fonction du dégagement prévu de chaleur. En outre, la distance entre les électrodes peut & re faible, meme lorsque des volumes importants de liquide participent à la focalisation puisque seule une petite partie de la solution se trouve à un moment donné dans l'électrolyseur. L'invention permet ainsi la réalisation d'une focalisation par électrophorèse par exemplé, å grande échelle, avec une résolution élevée qu'on n1a pas pu obtenir jusqu'à présent. En outre, le courant rapide circulant dans les chambres de L'électrolyseur assure une insensibilité relative du dispositif aux précipités qui peuvent apparattre au cours de la focalisation. Lorsque des quantités importantes de précipités se forment, le tube externe peut etre utilisé pour la séparation des précipités, par exemple par montage de filtres ou de séparateurs cyclone à liquide sur le trajet de circulation. Un autre avantage luron peut citer est que la mesure du i > H peut être réalisée dans le trajet de circulation au cours de la focalisation. La formation de gradients de pH peut ainsi être contrtlée. Les variations lentes qui apparaissent dans les gradients naturels de pu'peuvent alors zetre compensées par introduction de substances acides ou basiques dans les trajets externes. Le manière correspondante, la mesure du pH permet la compensation de l'instabilité qui caractérise les gradients artificiels de pH. il faut aussi noter que le dispositif représenté sur le dessin et dans lequel chaque trajet de circulation ne comprend qu'une cellule d'électrophorèse peut évidemment comprendre plusieurs cellules afin que chaque trajet comprenne un certain nombre de cellules, un bain-thermostaté étant avantageusement placé entre deux cellules consécutives. REVENDICATIONS 1. Dispositif de refroidissement pour électrophorèse, au cours d'une opération dans laquelle les particules chargées sont séparées en phase liquide par un champ électrique créé entre deux électrodes, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'un courant est établi dans le trajet de séparation et perpendiculairement à celui-ci, à l'aide de canaux opposés d'entrée et de sortie, ces canaux étant reliés, à l'extérieur des trajets de séparation, par au moins un dispositif de refroidissement et au moins un dispositif de circulation du canal de sortie au canal d'entrée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trajet de séparation est divisé en un certain nombre de cellules par des membranes perpendiculaires au trajet de séparation, chaque cellule ayant ainsi un canal d'entrée et un canal de sortie.