Brevet FR2408136A1 — publié le 19790601

La pressente invention a pour objet un appareil de mesure de densité optique. Les biologistes et chimistes ainsi que les laboratoires de contrôle cherchent à réduire les quantités de produits nécessaires aux analyses. C'est ainsi qu'il a été imaginé de remplacer les tubes éprouvettes classiques (de 10 à 20 ml) par des godets de plus petits volumes (2 à 5 ml). Les réactifs et différents produits d'analyses sont mélangés et, après diverses modifications soit seulement dans le temps, soit également sous effet de variations de température, sont effectués des prélèvements en vue de l'analyse dans différents appareils de mesure. Une des mesures fréquemment effectuées est celle de la densit optique. Actuellement, les chercheurs essaient de diminuer le volume des godets précites, A cet effet, ont été réalisées des plaques en matière synthétique transparente dans lesquelles sont ménagées, lors du moulage, plusieurs rangées de petites cavits cylindriques dont le volume est de 0,1 à 0,3 ol. On entre ici dans le domaine du micro-dosage. Les micro-dosages sont particulièrement intres- sants puisque permettant la diminution de consommation des produits d'analyses, et par suite le coût de celles-ci. En outre, lorsqu' il s'agit d'analyses médicales nécessitant des prçlévsments effectués sur un patient, ceux-ci ont une valeur beaucoup plus faible qu'habituellement.Si les quantités de produits entrant en jeu sont relativement faibles, les manipulations n'en demeurent pas moins importantes. C'est ainsi que, pour effectuer une mesure de densité optique, il convient de procéder, pour chaque alréolo, à un prélèvement de l'échantillon à l'aide d'une seringue, et de transférer celui-ci dans une éprouvette où est généralement réalisée une dilution avant de procéder à la mesure. Une plaque de dimensions courantes comportant par exemple douze rangées de huit alvéoles soit un total de 96 alvéoles, il va de soi que les mesures des densités optiques de tous les échantillons prennent plusieurs heures. Pour réaliser une mesure de densité optique, on passe ltéchantillon dans un faisceau lumineux, entre la source de celuici, et un détecteur photo-electrique. L'échantillon va absorber une certaine densité optique du faisceau, ce qui se traduit sur un enregistreur par un pic dont la hauteur est fonction de la densité optique. L'invention vise à pallier les lacunes des appareils existants en fournissant un dispositif permettant de réaliser directement les mesures de densité optique d'échantillons contenus dans des alvéoles cylindriques ménagées dans une plaque transparente en verre ou en matière synthétique. A cet effet, cet appareil comporte des moyens de focalisation du faisceau lumineux, de telle sorte que celui-ci présente une section de même forme que celle de la section d'une alvéole, et de dimensions inférieures à la section minimale des alvéoles, des moyens étant prévus pour permettre le déplacement de la plaque par rapport au faisceau lumineux, dans deux directions perpendiculaires afin de pouvoir amener successivement chaque alvéole d'une plaque dans le faisceau lumineux. Les lectures étant effectuées à l'intérieur des alvéoles, aucune manipulation dtéchantillons liquides ntest nécessaire préalablement à la lecture. De ce fait, une plaque d'une centaine d'échantillons peut être lue en cinq minutes. Etant donne que l'on n'utilise qu'un seul détecteur photo-électrique et qu'une seule source, un seul réglage est à faire sur le premier échantillon, les échantillons contenus dans les alvéoles suivantes sortant en valeur de concentration directement. Les valeurs en densité optique sortent sur un graphe dont la hauteur des pics est directement proportionnelle aux densits optiques. Dans le cas où les alvoles sont de forme cylindrique, le faisceau lumineux est également de forme cylindrique et pressente un diamètre ayant une valeur inférieure, de l'ordre de 20 ,', à celle du diamètre des alvéoles. Il est bien évident que, si les alvéoles sont le plus souvent cylindriques, elles peuvent également avoir d'autres formes, telles qutovales, seule la forme de la fente de focalisation du faisceau lumineux devant être modifiée. Avantageusement, la plaque présentant des alvéoles est montée sur un chariot dont la partie destinée à la réception de celle-ci présente une largeur sensiblement égale au double de la largeur d'une plaque et une longueur correspondant à celle de la plaque, des moyens étant prévus pour assurer un déplacement du chariot longitudinalement à vitesse constante, tandis que d'autres moyens sont prévus pour assurer le blocage de la plaque sur le chariot au cours du déplacement longitudinal de celui-ci. La plaque peut être montée, selon les cas, directement sur une face de réception du chariot ménagée à cet effet, ou avec interposition d'un support intermédiaire. Si le passage d'une alvéole à l'autre dans le sens longitudinal se fait automatiquement et à vitesse constante en synchronisme avec le défilement du papier enregistreur, le déplacement trans- versal de la plaque par rapport au chariot peut entre réalisé manuellement. D'un point de vue pratique, on commence & réaliser la lecture de la totalité d'une rangée longitudinale avant de ramener le chariot en position de départ pour procédai à la lecture de la rangée longitudinale adjacente. I1 est bien entendu qu'un dispositif de déplacement transversal automatique pourrait être envisagé. Un réglage adapté du dispositif de focalisation du faisceau lumineux, constitué par des micro-fentes, permet de diterminer avec précision sur une courbe la valeur en densité optique de l'échantillon, ainsi que le point de passage d'une alvéole à l'autre. Aucune interférence n'est donc possible dune alvéole à l'autre. Selon une forme simple d'exécution de l'invention, les moyens de déplacement longitudinal du chariot sont constitués par un cylindre moteur d'axe normal à la direction de dsplacement du chariot, entrain en rotation à vitesse constante et dont la partie supérieure affleure la surface inférieure du chariot, le dispositif supportant le détecteur photoélectrique comportant au moins deux galets fous, destinés à astre maintenus Siastiquement en pression sur les deux bords longitudinaux du chariot situés de part et d'autre de la zone de réception de la plaque, des rails de guidage longitudinaux étant prévus, qui coopèrent avec des rainures ménagées dans la face inférieure du chariot. Dans le cas où le deplacement transversal de la plaque est réalisé manuellement1 les moyens de blocage de la plaque sur le chariot sont constitués par plusieurs lames de ressorts solidaires chacune à l'une de ses extrémités d'un bord transversal du chariot et apte par son autre extrémité à prendre appui sur la face supérieure de la plaque. I1 est bien entendu possible de prévoir des moyens de repé- rage traniversal de la position transversale de la plaque relativement au chariot, qui peuvent être constitues soit par de simples repères, soit par une crémaillère ménagée à une extrémité du chariot coopérant avec des dents que présente la face en bout correspondante de la plaque. Selon une autre caraCtéristique avantageuse de l'invention, le papier d'enregistrement de la densite optique des différents échantillons porte des repères spécifiques à une distance les uns des autres égale à la longueur d'avance de la bande correspondant à la longueur de la plaque, d'autres repères étant prévus qui correspondent au pic fourni par chaque échantillon d'une-rangée. Ceci permet de repérer extrêmement facilement les enregistrements correspondant a chaque rangée d'alvéoles d'une part, et à chaque alvéole d'une rangée d'autre part, ce qui est intéressant lorsque les plaques présentent un grand nombre d'alvéoles. Selon une variante intéressante d'exécution, le bras de lecture contenant le détecteur photoélectrique est de hauteur réglable par rapport au chariot et les moyens de focalisation du faisceau lumineux sont interchangeables. Ceci est intéressant car permettant d'utiliser cet appareil pour des lectures de plaques chromatographiques ou des lectures de bandes dtélectrophorèses dans la mesure où l'enregistreur est associe à un intégrateur. Cet intégrateur tient compte de la hauteur du pic et de sa largeur, ce qui permet de quantifier de façon précise cette fraction. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexe représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif Figure i est une vue en perspective d'une plaque destinée à être lue par l'appareil selon l'invention Figure 2 est une vue en perspective de l'appareil Figure 3 est une vue très schimatique de l'ensemble optique Figure 4 est une vue en coupe transversale de l'appareil au niveau du bras de lecture. L'appareil selon l'invention est destiné à réaliser la lecture d'échantillons contenus dans des alvéoles 2 ménagers dans une plaque 3 en matière plastique transparente. Chaque alvéole 2 est cylindrique. L'appareil, reprbsenté à la figure 2, destiné à realiser les mesures de densité optique, comporte notamment une source de lumière 4, une lentille 5 destinée à focaliser le faisceau lumineux, une plaque 6 comportant une ouverture 7 de forme circulaire destinée à former un faisceau cylindrique dont le diamètre est inférieur d'au moins 20 % au diamètre d'une alvéole 2. Sur le trajet du faisceau lumineux se trouve une alvéole 2 après quoi celui-ci passe à travers un filtre interférentiel 8 avant d'arriver à un détecteur photoélectrique 9. Le filtre 8 et le détecteur 9 sont montes à l'intérieur d'un bras de lecture 10 rehaussé par rapport au plan 12 de l'appareil.Il est également prévu un dispositif enregistreur comportant un stylet 13, et un rouleau de papier 14 qui se déroule en synchronisme avec le défilement de la plaque. Sur la face supérieure 13 de l'appareil est monté, déplaçable longitudinalement à celui-ci sur des rails de guidage 15, un chariot 16. Le chariot 16 présente, à cet effet, des évidements longitudinaux 17 destinés à être engagés sur les rails 15. Le chariot 16 possède une zone pour la réception d'une plaque, de longueur correspondant à celle de la plaque et de largeur sensiblement égale au double de la largeur de la plaque, de manière à ce que toutes les rangées longitudinales d'alvioles puissent passer dans le faisceau lumineux. La plaque est positionnée manuellement sur le chariot et maintenue sur celui-ci par l'inter- médiaire de ressorts à lames 18 fixés sur les bords transversaux du chariot. L'entratnement du chariot est réaliste par un cylindre moteur 19 entraSné à vitesse constante, d'axe transversal à la direction de déplacement du chariot, et dont la partie supérieure affleure la surface inférieure du chariot. I1 est également prévu, montés dans le bras, deux galets fous 20 maintenus en pression de manière élastique par l'intermédiaire de ressorts 22 sur les deux bords longitudinaux du chariot. Ces galets 20 ont pour fonction d'assurer le placage du chariot i6 sur le cylindre 19, afin d'éviter tout glissement du chariot sur celui-ci. Dans la forme d'exécution représentée au dessin, l'appareil comporte également un intégrateur, ce qui permet, après abaissement du bras de lecture et modification des fentes de focalisation du faisceau lumineux de l'utiliser pour des mesures chromatographiques ou des lectures de plaques d'électrophorèses. Avantageusement, le papier enregistreur 14 porte des repères specifiques 23 à une distance les uns des autres égale à la longueur d'avance de la bande correspondant à la longueur de la plaque. Ceci permet de repérer facilement les enregistrements correspondant aux différentes alvéoles dans la mesure où le nombre de celles-ci est important comme tel est le cas au dessin où chaque plaque comporte huit rangées longitudinales de douze alvéoles chacune. D'un point de vue pratique, la plaque est positionnée sur le chariot, celui-ci étant dans la position représentée à la figure 2, de manière à ce que la première range d'alvéoles se trouve dans l'axe du faisceau lumineux. Le déplace- ment du chariot à vitesse constante permet la lecture des échantillons de la première rangée.Le chariot est alors ramené en position de départ, après quoi la plaque est déplace% sur le chariot de manière à ce que la seconde rangée vienne en position de lecture, et ainsi de suite jusqu'à la dernière rangée. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet appareil décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment qu'il pourrait être prévu des moyens de déplacement transversal automatique de la plaque, ou que la plaque pourrait ne pas reposer directement sur le chariot, mais sur un support intermédiaire déplaçable transversalement au chariot, sans que lton sorte pour autant du cadre de l'invention. De même, les alvéoles pourraient, comme représente à la figure 3, présenter une autre forme, telle qutovale. Il suffirait dans ce cas de donner à la fente de focalisation du faisceau lumineux une forme ovale. - REVENDICATIONS 1. - Appareil de mesure de densité optique, plus spécialement d'échantillons se trouvant dans des alvéoles ménagées selon deux directions perpendiculaires dans une plaque transparente en verre ou en matière synthétique, du type comportant au moins une source de lumière et un détecteur photoélectrique entre lesquels se trouve I'échantillon à analyser et un enregistreur graphique, caractérisé en ce qutil comporte des moyens de focalisation du faisceau lumineux, de telle sorte que celui-ci présente une section de même forme que celle de la section d'une alvéole, et de dimensions inférieures à la section minimale des alrsoles, des moyens étant prsvus pour permettre le déplacement de la plaque par rapport au faisceau lumineux, dans deux directions perpendiculaires afin de pouvoir amener successivement chaque alvéle d'une plaque dans le faisceau lumineux. 2. - Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas où les alvéoles sont de forme cylindrique, le faisceau lumineux est également de forme cylindrique et présente un diamètre ayant une valeur inférieure, de l'ordre de 20 %, à celle du diamètre des alvéoles. 3. - Appareil selon l'une quelconque des revendications i et 2, caractérisé en ce que la plaque présentant des alvéoles est montée sur un chariot dont la partie destinée à la réception de celle-ci présente une largeur sensiblement égale au double de la largeur d'une plaque et une longueur correspondant à celle de la plaque, des moyens-étant prévus pour assurer un déplacement du chariot longitudinalement à vitesse constante, tandis que d'autres moyens sont prévus pour assurer le blocage de la plaque sur le chariot au cours du déplacement longitudinal de celui-ci. 4. - Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement longitudinal du chariot sont constitués par un cylindre moteur d'axe normal à la direction de déplacement du chariot, entratné en rotation à vitesse constante et dont la partie supérieure affleure la surface inférieure du chariot, le dispositif supportant le détecteur photoélectrique comportant au moins deux galets fous, destinés à être maintenus élastiquement en pression sur les deux bords longitudinaux du chariot situés de part et d'autre de la zone de réception de la plaque, des rails de guidage longitudinaux étant prévus, qui coopèrent avec des rainures ménagées dans la face inférieure du chariot. 5. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les moyens de blocage de la plaque sur le chariot sont constitués par plusieurs lames de ressorts solidaires chacune à l'une de ses extrémité d'un bord transversal du chariot et apte,par son autre extrémité,à prendre appui sur la face supérieure de la plaque. 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le papier d'enregistrement de la densité optique des différents échantillons porte des repères spécifiques à une distance les uns des autres égale à la longueur d'avance de la bande correspondant à la longueur de la plaque, d'autres repères étant prévus qui correspondent au pic fourni par chaque échantillon d'une rangée. 7. - Appareil selon l'une quelconque des revendications i & 6, caractérisé en ce que le bras de lecture contenant le détecteur photoélectrique est de hauteur réglable par rapport au chariot. 8. - Appareil selon l'une quelconque des revendications i à 7, caractérisé en ce que les moyens de focalisation du faisceau lumineux sont interchangeables.