Brevet FR2408141A1 — publié le 19790601

La présente invention concerne un perfectionnement à une chaine d'analyse à flux continu, plus particulièrement destinee à des laboratoires d'analyses médicales ou biologiques, en vue de permettre l'analyse rapide et continue d'un grand nombre de prélèvements. Les methodes modernes médicales font de plus en plus appel à des analyses de prelevements de liquides organiques divers (sang, urine, ...) en vue d'y de celer la présence ou d'y doser la teneur de constituants divers (glucose, urée, cholesterol, ...). Le plus souvent ces analyses sont réalisées par addition d'un ou plusieurs réactifs à ltéchantillon, addition directe ou par dialyse, puis en observant la coloration prise par le mélange après un temps convenable de réaction, à température ordinaire ou en chauffant le mélange pour activer la réaction. Le nombre croissant d'analyses, et l'importance pour les diagnostics de la rapi dité d'obtention des résultats, ont amené à développer l'automaticité et la réa- lisation en continu de telles analyses. On connaît dejà des appareils continus automatiques, constitués par une chaine d'appareils élémentaires. Le premier élément de tels appareils est généralement une pompe proportionnante comportant plusieurs tubes plastiques parallèles pouvant être sélectivement appliqués contre un rotor en cage d'écureuil ; à chaque passage d'une barre du rotor, ltécrasement local du tube progresse d'une longueur constante, entrainant un volume elémentaire du fluide, échantillon ou réactif liquide, ou même air lorsque lton veut ensuite fractionner le mélange. Le choix des diamètres des differents tubes plastiques permet le choix des débits relatifs. En aval de la pompe les différents tubes amenant les différents produits, echantillon, réactif ou bulles d'air, sont réunis pour conduire au melan- ge des produits dans un tube unique, où le me lange continue à progresser sous la poussée de la pompe. Le tube mélangeur est souvent enroule en bobine pour assurer I'homogénéite par retournements repetés du mélange. Dans cette zone également se produit la réaction, et le tube aboutit à un appareil de mesure colorimétrique ; les réactifs choisis conduisent en effet toujours à faire prendre à ltéchantillon une teinte dont la nuance et l'in tensité sont caractéristiques de la présence et de la teneur en produit recherché dans ltéchantillon. De tels appareils se prêtent bien à des analyses à cadences rapides, mais seulement s'il s'agit toujours du même type d'analyse, ctest-à-dire de la recherche et du dosage du même corps. Si l'on veut passer au dosage d'un autre corps, il faut rincer l'appareil, changer de reactif et le plus souvent modifier le circuit analytique pour l'adapter à la nouvelle réaction, et par exemple ajouter ou retirer un elément de dialyse ou de chauffage. Pour pouvoir à la fois faire automatiquement et rapidement divers types d'analyses, on est pratiquement obligé de disposer d'autant de chaînes dtanalyse que de types usuels d'analyses à pratiquer. Ceci impose un investissement important, accessible seulement aux très grands laboratoires, mais interdit à des laboratoires plus modestes où leur rentabilité ne serait pas assuree. Pour rendre de telles chaines automatiques plus polyvalentes, on a égale- ment imaginé de regrouper dans un module amovible interchangeable plusieurs circuits analytiques proprement dits, propres chacun à un type d'analyse et munis chacun des accessoires adaptés pour assurer au mieux la réaction à étudier. Ces modules s'intercalent entre la pompe d'alimentation et la colorimètre, et les branchements de sortie des différents circuits analytiques du module aboutissent à un distributeur à plusieurs voies permettant de diriger sélectivement tel ou tel cir cjit vers la cuve d'analyse colorimètrique. Ceci impose donc à nouveau la servitude d'un zincage de cuve entre chaque type analyse, et par conséquent des temps morts souvent préjudiciables. Enfin ces derniers appareils ne peuvent permettre de conduire qutune seule reaction à la fois, et dans le cas de réactions longues à stabiliser on ne peut pas utiliser les temps morts que constituent ces temps de stabilisation. L'invention permet de remédier à ces divers inconvénients et constitue un perfectionnement à une chaine d'analyse à flux continu, pour échantillons liquides, utilisant : - une pompe à plusieurs lignes de débit indépendantes en parallèle, avec des moyens pour mettre en service ou neutraliser sélectivement au moins un groupe de deux lignes de débit alimentées respectivement en liquide à analyser et en réactif, - des circuits analytiques mélangeurs du liquide à analyser et du réactif, compo sés en fonction du type analyse à effectuer, - un dispositif colorimètrique à cuve transparente traversée en continu par le mé lange après réaction, et interposée entre une source lumineuse et une cellule photoélectrique réceptrice de mesure du faisceau lumineux après traversée de la cuve, - un enregistreur continu des signaux de la cellule, Selon l'invention la chaine comporte plusieurs circuits analytiques complets parallèles, branchés chacun en permanence, par des groupes différents de tubes de débit de la pompe, à des alimentations séparées en liquide échantillon et en réactif propre, chaque circuit étant associé en amont à des moyens propres de mise en service ou neutralisation de ses propres tubes de débit, chaque circuit analytique comportant en outre sa propre cuve colorimétrique.Toutes les cuves sont montées en parallèle sur un support mobile avec des moyens pour amener sélectivement, par déplacement du support mobile, chacune des cuves dans l'axe fixe du colorimètre, entre la source lumineuse et la cellule réceptrice. L'invention sera mieux comprise en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple et représenté par le dessin annexé. La figure unique représente, de façon très simplifiée, la disposition générale et la compo sition dune chaine d'analyse à flux continu réalisée selon l'invention, avec trois circuits d'analyse en parallèle. De façon usuelle la chaine dtanalyse comporte une section 1 d'alimentation , une section 2 pour les circuits de réaction, et une section 3 de détectionenregistrement. On a schématisé sur la figure une pompe porportionnante 5 usuelle dans ce type de matériel, à dix lignes de débit parallèles. Chaque ligne, équipée d'un tube plastique a, b, c ... de diamètre choisi en fonction du débit recherché comt porte un presseur A, B, C ... qui, en position enclenchée, applique le tube plas- tique correspondant contre le rotor à cage d'écureuil de la pompe, ce qui engendre un débit dans le tube ; si au contraire le presseur reste soulevé les barres du rotor ne font qu'effleurer le tube sans le déformer, et aucun débit n'apparatt. Ici le premier circuit analytique utilise les deux tubes a et b, le deuxième circuit utilise les trois tubes e, f et g tandis que les tubes i et j sont affectés au troisième circuit ; les presseurs Cv D et H restent soulevés. Le tube a aspire dans le récipient 7 qui contient le prélèvement liquide à analyser, et le tube b aspire dans un réservoir 8 d'un premier réactif. Pour le deuxième circuit analytique on a représenté une aspiration de l'échantillon dans le même récipient 79 une aspiration d'un autre réactif dans un autre réservoir 9, et en outre une aspiration d'air en 10 pour permettre de fractionner le mélange en segments liquides séparés par des bulles. L'alimentation du troisième circuit analytique est analogue à celle du premier. Revenant au premier circuit, on voit que les tubes a et b se réunissent en 12 pour mélanger l'échantillon et le réactif, et l'homogénéité est obtenue en enroulant sur lui même le tube mélangeur en 13. La zone suivante 15 peut comporter divers appareils comme par exemple un chauffage au bain-marie, si le type d'analyse et le réactif l'exigent. Le circuit analytique aboutit à une cuve 17 de colorimètrie, et le mélange après réaction traverse la cuve transparente pour être évacué par le conduit de vidange 18. Les deux autres circuits, analogues dans leur structure, et en parallèle, aboutissent chacun respectivement à une cuve 19 et 20. Les trois cuves 17, 19 et 20, tout-à-fait indépendantes et constituant chacune l'aboutissement propre de chaque circuit, sont cependant réunies et accolées sur un support mobile commun 22. Sur le dessin simplifié on a représenté ce support 22 par un simple trait car sa réalisation est du domaine de la technologie la plus ordinaire. Ut tel support pourra par exemple être simplement monté sur glissières, avec un poussoir de manoeuvre pour le déplacer en trois positions définies par un système à bille et ressort. Les trois positions sont déterminées de façon à amener l'une oQttautre des trois cuves dans l'axe optique fixe du colo rimètre comportant de façon usuelle une source lumineuse fixe 23 et une cellule photoélectrique 24 pour mesurer la lumière ayant traversé la cuve.Les signaux de la cellule 24 sont enregistrés en continu par un enregistreur usuel 25. Dans la position représentée en traits pleins sur la figure, c'est la cuve 20, du troisième circuit analytique qui est dans la ligne du faisceau du colorimètre. Dans la position représentée en traits mixtes c'est la cuve 17 qui est en position active, les deux autres étant alors hors du champ du faisceau du colorimètre. On voit que l'appareil qui vient titre décrit de façon simplifiée, permet de passer quasi instantanément d'un type d'analyse à autres sur un même échantillon ou sur un échantillon différent. Ainsi, si l'on a fini d'enregistrer les résultats d'analyse sur le deuxième circuit, avec le réactif 9, les poussoirs E, F et G étant enclenchés et le support mobile 22 en position médiane avec la cuve 19 dans la ligne du colorimètre, et si lton veut passer à l'analyse par le premier circuit avec le réactif 8, il suffit d'enclencher les presseurs A et B et dtamener le support de cuve 22 en position représentée en traits mixtes. I1 n'est même pas nécessaire dtarrêter le débit des autres circuits analytiques dont les cuves ne sont plus "lues" par le colorimètre, sauf bien entendu si l'on veut économiser l'échantillon ou le réactif. On voit en particulier que si le cycle d'une analyse est lent, par exemple parce qutil faut amener très progressivement le mé lange réactif à sa température optimale, on pourra pendant ce temps mort procéder à une autre analyse sur un autre circuit, procédant ainsi "en temps masque".On pourra aussi réaliser en temps masqué le rinçage d'un circuit pour changer de réactif, un autre circuit étant alors en service avec enregistrement des résultats. On notera encore que dans un tel appareil à plusieurs circuits analytiques totalement en parallèle, les seuls éléments multipliés par le nombre de circuits sont des éléments bon marché tels que les tubes, les bains de chauffage ou les cuves. Par contre, les organes délicats et onéreux comme la pompe, le colorimètre et son enregistreur ne sont pas multipliés. Le prix de la chaîne d'analyse à deux ou trois circuits ou plus, permettant un traail en temps masqué, sera seulement un peu plus onéreux que le prix de la chaine simple à un seul circuit, et l'investissement sera beaucoup moins lourd que pour l'rachat de deux ou trois chaines simples car il aurait alors fallu autant de pompes, de colorimètres ou d'enre gîstreus. Bien entendu, l'invention n'est pas strictement limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple, mais elle couvre aussi les réalisations qui n'en diffèreraient que par des détails, par des variantes de réalisation ou par l'utilisation de moyens équivalents. On pourrait ainsi utiliser tout autre type de pompe proportionnante à plusieurs circuits indépendants dans la mesure où l'on peut sélectivement mettre en service ou hors d'action tel ou tel de ses circuits. REVENDICATION Perfectionnement à une chaine d'analyse à flux continu, pour échantillons liquides, utilisant - une pompe à plusieurs lignes de débit indépendantes en parallèle, avec des moyens pour mettre en service ou neutraliser sélectivement au moins un groupe de deux li gnes de débit alimentées respectivement en liquide à analyser et en réactif, - des circuits analytiques mélangeurs du liquide à analyser et du réactif, compo sés en fonction du type d'analyse à effectuer, - un dispositif colorimètrique à cuve transparente traversée en continu par le mé lange après réaction, et interposée entre une source lumineuse et une cellule photoélectrique réceptrice de mesure du faisceau lumineux après traversée de la cuve, - un enregistreur continu des signaux de la cellule, caractérisé par le fait que la chaine comporte plusieurs circuits analytiques complets parallèles, branchés chacun en permanence, par des groupes différents de tubes de débit de la pompe, à des alimentations séparées en liquide échantillon et en réactif propre, chaque circuit étant associé en amont à des moyens propres de mise en service ou netralisation de ses propres tubes de débit, chaque circuit analytique comportant en outre sa propre cuve colorimètrique, et par le fait que toutes les cuves sont montées en parallèle sur un support mobile, avec des moyens pour amener sélectivement, par déplacement du support mobile, chacune des cuves dans l'axe fixe du colorimètre, entre la source lumineuse et la cellule réceptrice.