Brevet FR2473716A1 — publié le 19810717

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux analyseurs, et, plus particulièrement, aux analyseurs mettant en oeuvre des micro-quantités de réactifs et dwéchantillons. Dans les analyseurs connus, on m8lange, dans un premier temps, des quantités précises dtéchantillons et de réactifs en respectant des conditions opératoires bien définies (température, homogénéisation, incubation, durée d'incubation, délai d'addition dtautres réactirs..) pour obtenir le mélange réactionnel final. Dans un deuxième temps, le mélange réactionnel étant terminé et se trouvant dans une cuve de mesure adaptée à l'appareil de mesure (photomètre, spectophotomètre, spectofluori mètre, ou autre), on lit le résultat de la réaction. La qualité des résultats dépend donc, en premier lieu, de la précision des distributions, de l'excellence de lthomogénéisation, des incubations, de la thermostatisation, et, en second lieu, de la qualité des cuves de lecture et de la précision de leur positionnement. Si l'on considère que ces cuves doivent avoir une longueur convenable (en général 10 m) et autre remplies sur une hauteur convenable, lorsqu'on désire travailler sur des microvolumes, il faut donc qu'elles aient une largeur très faible et donc qu'elles soient positionnées avec une extrême précision dans ltappareil de mesure. Dans une première catégorie d'analyseurs connus, le mélange réactionnel est effectud directe ent, sans transfert, dans les cuves de mesure et, dans une deuxième catégorie d'analyseurs, le mélange réactionnel est effectué dans des tubes réactionnels, indépendants des cuves de mesure et il est ensuite transféré, au moment de la lecture, dans les cuves de mesure. Les appareils connus de la première catégorie peuvent autre divisés en deux groupes - celui dans lequel les caves de mesure sont indépendantes de l'appareil de mesure et sont amenées à l'emplacement voulu de l'appareil de mesure s le positionnement précis des cuves est très difficile à effectuer, voir même impossible pour les très faibles volumes, en raison de ltétroitesse des cuves - celui dans lequel les cuves de mesure font partie intégrante de l'appareil de mesure : il ny a plus de problème de positionnement, en principe, mais il est alors impossible, sans immobiliser l'appareil, de faire de longue incubation ou de prédîstribuer des réactifs (immunoenzymologie par exemple) on des échantillons.De plus, dans les appareils de la première eatégorié,la cave de lecture dans laquelle se fait le mélange réactionnel est avant tout une cuve de lecture et a été construite dans ce but, cBest-à-dire avec une forme adaptée à la lecture (longue et très étroite pour les microvolumes). Une telle cuve ne se prête donc pas à une bonne homogénéisation du mélange réactionnel. Dans les appareils de la deuxième catégorie, il n'y a pas ces inconvénients car le tube réactionnel a été étudié et construit avec une forme adaptée à cette fonction (et non plus à la lecture) et on peut alors faire subir, au mélange réactionnel, tous les traitements désirs (homogénéisation, centrifugation, incubation aussi longue qu'on le désire, prédistribution de réactifs ou échantillons, etc...). Il n'y a également dans ces appareils, aucun problème de positionnement des cuves de lecture-puisqu'elles font partie intégrante de l'appareil et elles peuvent donc entre aussi étroites qu'on le désire. Mais les appareils connus de cette catégorie ne permettent pas de travailler sur des volnmes extrQmement faibles. Dans certains appareils de ce genre, les liquides sont versés dans les cuves par simple retournement des tubes réactionnels, mais cela est impossible à réaliser avec des microvolumes, en raison de lZétroitesse de la cuve, de l'inertie insuffisante et du phénomène de capillarité. Dans d'autres appareils de ce genre, on utilise des cuves de lecture dites "à circulation" dans lesquelles le mélange réactionnel est amené, par des conduits connectés à ces cuves. L' opération nécessite un volume de mélange réactionnel plus important que le volume nécessaire au remplissage de la cuve de lecture car il faut remplir non seulement la cuve de mesure (volume nécessaire et suffisant) mais aussi le conduit d'amenée, puis il faut rincer avec le mélange réactionnel la cuve de lecture, et le conduit dtamenée. Le volume nécessaire est donc disproportionné par rapport au volume suffisant. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux appareils de cette deuxième catégorie dans lesquels le mélange est effectué dans des tubes réactionnels indépendants des cuves, puis est transféré au moment de la lecture. A cet effet, on utilise, selon l'invention, des éléments intermédiaires tubulaires munis de moyens d'aspiration et de refoulement destinés à transférer, depuis les tubes réactionnels jusquaux cuves de lecture, les volumes de mélanges liquides réactionnels nécessaires et suffisants au remplissage des cuves, des moyens d'évacua- tion étant prévus pour débarasser ces éléments intermédiaires, avant chaque transfert, de toute trace de liquides auxquels les mélange réactionnels sont miscibles. Ces éléments intermédiaires tubulaires peuvent être, soit indépendants des cuves de mesure, soit connectés à ces cuves de mesure. Lesdits moyens pour débarasser les éléments intermédiaires de toute trace de liquides auxquels les mélanges réactionnels sont miscibles, sont constitués, soit par des pistons liquides non miscibles aux liquides à transférer, soit par des pistons liquides miscibles aux liquides à transférer, eux-memes éliminés par un Jet d'air comprimé sec, soit par des pistons solides venant émerger hors des extrémités ouvertes des éléments intermédiaires, soit par l'utilisation d'éléments intermédiaires interchangeables, soit par tout autre procédé connu. On peut aussi, selon linvention,faire fonctionner simultanément plusieurs éléments intermédiaires et transférer ainsi simultanément plusieurs mélanges réactLonnels dans plusieurs cuves de lecture.On peut utiliser pour cela par exemple des pistons solides actionnés par air comprimé. L'invention sera décrite à présent en détail en regard du dessin annexé dans lequel Les figures la à îc montrent un élément intermédiaire tubulaire à piston liquide, non miscible avec le mélange réactionnel,dans les différentes phases du tansfert ; Les figures 2a à 2e illustrent plusieurs phases successives du transfert an moyen d1un élément intermédiaire à piston liquide mis cible avec le mélange réactionnel Les figures 3a à 3c montrent le procédé d'utilisation d'un élément intermédiaire à piston solide Les figures 4a à 4e montrent le procédé d'utilisation d'un élément intermédiaire interchangeable Les figures fa et 5b montrent un élément intermédiaire qui sert de cnve de lecture Les figures 6a et 6b montrent un élément interntédiaire relié à la cuve de lecture La figure 7a est une vue en coupe snivant la ligne A-A de la figure 6a, et La figure 7b est une vue en coupe analogue à la figure 6a mais montrant une autre disposition de la cuve de lecture par rapport à l'élément intermédiaire. Avec référence aux figures la à 1c, l'élément intermédiaire est constitué par un tube 10 rempli d'un liquide de commande 12 non miscible au mélange réactionnel 14 et jouant le rôle de piston pour ce dernier. Sur la figure la l'élément tubulaire 10 est prt pour le transfert dun volume déterminé de mélange réactionnel 14 contenu dans le récipient 16. Ce volume est aspiré dans l'élément tubulaire (figure lb), puis vidé dans une cuve de lecture 18 (figure le), un excès de piston liquide 12 étant évacué dans l'évier pour parfaire l'élimination du mélange réactionnel. Dans le procédé illustré aux figures 2a à 2e l'élément intermédiaire 20 utilise un piston 22 liquide, miscible au mélange réactionnel 23. L'élément intermédiaire 20 est connecté à un organe de commutation 24 auquel sont reliés deux autres conduits 26 et 28, le conduit 28 étant connecté à des moyens d'aspiration et de refoulement. Sur la figure 2a, l'élément intermédiaire débarassé de toute trace de liquide précédemment distribué est prêt à aspirer un volume déterminé de mélange réactionnel 23 contenu dans un récipient 32. Ce volume est aspiré (figure 2b) puis vidé dans la cuve de lecture 34 (figure 2c). Un excès de piston liquide peut entre vidé dans 11 évier pour rincer l'élément intermédiaire 20. Dans la phase représentée à la figure 2d le piston liquide 22 est réaspiré dans le conduit 28 et dans la phase de la figure 2e 11 organe de commutation 24 estcomstN pour relier le conduit 26 à l'élément intermédiaire 20. Un Jet d'air comprimé sec est alors envoyé par le conduit 26 pour éliminer ainsi toute trace de piston liquide dernier ayant lui-m8me éliminé toute trace de mélange réactionnel. Les figures 3a à 3c montrent un élément intermédiaire tubulaire 40 dont le piston 42, solide, peut émerger hors de l'extrémité ouverte de l'élément intermédiaire. Les moyens permettant de déplacer ce piston ne sont pas repr4- sentes et sont constitués par tout dispositif connu (tige de piston, transmission hydraulique, air comprimé). Sur la figure 3a,le piston est en position basse afin de débarrasser de toute trace de liquide précédemment distribué. Le mélange réactionnel 44 est ensuite aspiré par déplacement du piston 42 dans l'élément intermédiaire (figure 3b) puis vidé dans la cuve de lecture non représentée. Le piston 42 se retrouve alors partiellement saillant à 11 extérieur de l'élément intermédiaire (figure 3c) afin d'éliminer toute trace du mélange réactionnel précédemment transféré.Les extrémités de l'élément intermédiaire et du piston 42 peuvent être ensuite rincées par plongée dans une cuve de rinçage puis séchés, par exemple par un jet d'air comprimé. L'élément intermédiaire représenté sur les figures 4a à 4e comprend une portion fisse 50 et une portion interchangeable 52 détachable de la portion fixe et destinée à contenir le mélange réactionnel 54. Celui-ci est aspiré dans la portion interchangeable 52 (figure 4b), puis vidé dans la cuve de lecture 56 (figure 4c). La portion interchangeable est ensuite éliminée (figure 4d) et remplacée par un nouvel élément intermédiaire interchangeable 58 en vue d'un nouveau transfert. Les figures 5a et 5b montrent un élément intermédiaire 60 servant lui-m8me de cnve de lecture. Il comprend un piston solide 62 qui, en position initiale (figure Sa), fait partiellement saillie à l'extérieur de l'élément intermédiaire. Après aspiration du mélange réactionnel 63 (figure 5b), la lecture est faite, de façon connue en soi, par détection de l'intensité d'un faisceau lumineux 64 qui a traversé le mélange réactionnel. On notera que le piston peut aussi bien entre liquide. Les figures 6a et 6b représentent un élément intermédiaire 70 du type connecté à une cuve de lecture 72. Celle-ci se présente sous forme d'un tronçon tubulaire orienté radialement par rapport à l'élément intermédiaire et communiquant avec celni-ei à travers un trou 74 formé sur la paroi latérale. La vue en coupe de la figure 7a montre la disposition de la cuve de lecture 72 par rapport à l'élément intermédiaire 70. Un piston solide 76, monté coulissant dans l'élément intermédiaire, est amené initialement en position légèrement saillante à l'extérieur de l'élément intermédiaire (figure 6a). Le mélange réacticb- nel 78 contenu dans le récipient 80 est ensuite aspiré en amenant le piston 76 au-delà du trou 74 Jusqu'à ce que le mélange réactionnel puisse passer dans la cuve de lecture 72. La lecture se fait ensuite par détection d'un faisceau lumineux 82. Dans le mode de réalisation de la figure 7b, la cuve de lecture 84 est accolé à 11 élément intermédiaire 70 et orientée tangentiellement à celle-ci. Il va de soi que le piston 76 peut également entre liquide. REVENDICATIONS 1.- Analyseur de mélanges réactionnels liquides, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément in termédiaire tubulaire (12,20,40,50,60,70) muni de moyens d'aspiration et de refoulement (22,42,62,76) destinés à transférer, depuis au moins un tube réactionnel (16,32,80) Jusqu'à au moins une cuve de lecture (18,34,56,72,84), un volume de mélange réactionnel liquide (14,23,44,54,63, 78), nécessaire et suffisant an remplissage de ladite cuve de lecture, des moyens dtévacuation étant prévus pour débarasser l'élément intermédiaire, avant chaque transfert, de toute trace de liquide précédemment distribué. 2.- Analyseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (12) est indépendant de la cuve de lectare. 3.- Analyseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (70) est accolé à la cuve de lecture (72) et communique avec celle-ci à travers un trou (74) formé dans la paroi latérale de 1 'élément intermédiaire. 4.- Analyseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (70) sert lui-mame de cuve de lecture. 3.- Analyseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (20) est vidé totalement de son contenu (23) au moyen d'un piston liquide (22) auquel le mélange réactionnel n'est pas miscible. 6.- Analyseur selon ltune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l1élément intermédiaire (20) est vidé de son contenu au moyen d'un piston liquide (22) auquel le mélange réactionnel est miscible, toute trace de piston liquide étant éliminée, après le transfert, par un Jet d'air comprimé sec. 7.- Analyseur selon linge des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (40) est vidé de son contenu au moyen d'un piston solide (42) susceptible de venir émerger à l'extrémité ouverte de ltélé- ment intermédiaire tubulaire. 8.- Analyseur selon lune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ltélément intermédiaire comprend une portion fixe (50) et une portion amovible interchangeable (52) adaptée à l'extrémité de la portion fixe et destinée à recevoir le mélange réactionnel. 9.- Analyseur selon ltune des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs éléments intermédiaires sont utilisés simultanément pour transférer des mélanges réactionnels différents, simultanément à plusieurs cuves de lecture.