Brevet FR2464476A1 — publié le 19810306

La présente invention a pour objet un procédé de lavage automatique en flux non continu d'une surface solide lors d'une analyse, et un dispositif pour sa mise en oeuvre. L'utilisation de réactifs fixés sur un support solide se développe dans le domaine de l'analyse chimique en générale, et de l'analyse biologique en particulier, tel qu'en parasitologie, virologie, biochimie, hématologie, hormonologie, immunologie, bactériologie, mycologie etc... Les réactifs sont le plus souvent des antigènes ou des anticorps. Les méthodes mettant en oeuvre une réaction antigèneanticorps, dans laquelle soit l'antigène soit l'anticorps est fixé, sont très diverses. Il s'agit notamment de radioimmunologie, d immunoenzymologie, d'immunofluorimétrie, et d'imunovirologie. Toutes ces techniques comportent, sauf les techniques immunoenzymatiques en phase homogène, une e tape obligatoire dite "de lavage", permettant d'éliminer l'antigène ou l'anticorps qui n'a pas e été fixé sur le support solide au cours de l'étape d'incubation. L'étape dite "de révélation" qui suit le lavage peut être réalisée selon les cas soit en traitant la phase solide lavée soit en traitant la phase liquide produite par le lavage de la phase solide. Diverses techniques, qui font appel à ce principe ont déjà été exploitées commercialement. Néanmoins, l'ôtape obligatoire de lavage rend difficile l'automatisation de ces techniques, allonge le temps de réalisation de l'expérience du fait de la réalisation manuelle de cette opération, et empêche une standardisation des temps de contact et de 1'agitation, nuisant considérablement à la reproductibilité des résultats. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de lavage d'une surface solide pouvant être facilement automatisé. A cet effet, ce procédé consiste, partant de cinq enceintes correspondant respectivement au réacteur contenant la surface solide, au récipient contenant le liquide de lavage, au récipient recueillant le liquide de vidange, c'est-à-dire le liquide provenant du réacteuraprès lavage, et à deux chambres destinées à contenir, respectivement,le liquide de lavage et le liquide de vidange, à réaliser simultanément l'admission dans la première chambre de liquide de lavage et, dans la seconde chambre, de liquide de vidange en provenance du réacteur, puis dans un temps suivant à réaliser simultanément le transfert de liquide de lavage de la première chambre vers le réacteur et le transfert de liquide de vidange de la seconde chambre au récipient de vidange. L'intérêt de ce procédé réside dans la réalisation simultanée de deux opérations avec une grande régularité et l'assurance du retrait total du liquide de lavage hors du rôacteur, en fin d'opération. Un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte trois dispositifs a trois voies dont le fonctionnement est couplé, dont le premier est apte à mettre en communication la première chambre avec soit le récipient contenant le liquide de lavage, soit le réacteur, dont le second est apte à mettre en communication le réacteur, soit avec la première chambre, soit avec la seconde et dont le troisième est apte à mettre en communication la seconde chambre soit avec le réacteur, soit avec le récipient de vidange, des moyens étant prévus pour assurer le déplacement du liquide de lavage et du liquide de vidange entre les différentes enceintes. Les dispositifs à trois voies peuvent revêtir différentes formes, et être constitués par exemple par des électro-vannes, ce qui facilite leur commande simultanée. I1 est à noter qu'il est possible, à l'aide d'un dispositif unique de traiter-plusieurs supports solides simultanément en prévoyant une ramification des tubulures au niveau de leur extrémité située en aval de la seconde électro-vanne. En outre, pour que la réaction s'effectue dans les meilleures conditions, le volume mort compris entre le dernier dispositif à trois voies et l'orifice de la tubulure le reliant au support solide à laver doit être aussi faible que possible. Le fluide de lavage peut être de n'importe quelle nature appropriée et, éventuellement, contenir des réactifs, et également subir des modifications chimiques ou autres lors de leur passage dans les différentes enceintes et dans les tubulures, telles que chromatographie, modification par des enzymes fixés etc... Selon une forme préférée d'exécution de l'invention, les chambres sont constituées par deux cylindres dans lesquels se déplacent deux pistons, les moyens d'actionnement des tiges des deux pistons étant couplés de telle sorte que les volumes respectifs des deux chambres varient simultanément dans le même sens. Cet agencement est intéressant en ce sens que les pistons associés au cylindre remplissent une double fonction, à savoir celle de créer une dépression assurant l'aspiration de liquide lorsque le piston débouche au fond du cylindre et celle de refoulement du liquide hors du cylindre lorsque le piston se rapproche du fond de celui-ci. Selon une autre caractéristique de l'invention, afin de diminuer la contamination; le volume du cylindre aspirant le liquide de lavage hors du réacteur et le refoulant vers le récipient de vidange, est supérieur au volume du cylindre envoyant le liquide de lavage dans le réacteur. Selon une possibilité, les deux cylindres sont d'axes parallèles, les tiges des pifons étant reliées par une traverse actionnée par un vérin à double effet, d'axe parallèle fustiges, des butées de fin de course étant prévues qui commandent, outre l'inversion de mouvement du vérin, le changement de position des dispositifs à trois voies. Cet agencement est intéressant en ce sens qu'il assure un fonctionnement automatique du dispositif de lavage, les contacts de fin de course du vérin à double effet actionnant les tiges de pistons commandant, d'une part, l'inversion du mouvement de ce vérin et, d'autre part, le changement d'état des dispositifs à trois voies. Il est prévu des temporisations assurant le maintien en l'ôtant du dispositif pendant une durée déterminée au niveau des différentes phases, en fonction du lavage recherché. En outre, la partie extrême de la tubulure pénétrant dans le réacteur est montée déplaçable verticalement et/ou horizontalement. Cette caractéristique est avantageuse, car permettant dans tous les cas de régler la pénétration de la tubulure d'amenée et d'évacuation de fluide à l'intérieur du réacteur. A ce sujet, il est à noter que l'extrémité de cette tubulure peut présenter toute forme appropriée pour produire un jet lavant dans les meilleures conditions la surface solide. En outre, cette latitude de déplacement vertical permet la réalisation successive d'un lavage dans des réacteurs montés sur la périphérie dtun carrousel animé d'un mouvement d'avance par pas d'une valeur correspondant à l'angle que forment deux réacteurs successifs. Avant pivotement du carrousel, la tubulure est déplacée verticalement vers le haut pour se dégager du réacteur dans lequel elle pénètre, puis est de nouveau déplacée vers le bas après pivotament du carrousel de la valeur souhaitée, afin de pénétrer dans le réacteur suivant. Il est intéressant d'associer à ce mouvement vertical une latitude de déplacement horizontal dans la mesure où plusieurs réacteurs sont juxtaposés, et sont montés de manière fixe sur leur support, la tête de lavage venant successivement au-dessus de chacun d'eux. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence à la figure unique du dessin schématique annexé représentant, a titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution pour la mise en oeuvre de ce procédé. La surface solide à laver 2 se trouve dans un réacteur 3. Le liquide de lavage 4 de la surface 2 est contenu dans un récipient 5, tandis qu'un récipient 6 est destiné à recevoir le liquide 7 après lavage. Le dispositif comporte également deux cylindres 8 et 9, d'axes parallèles, le cylindre 9 étant de section légèrement supérieure à celle du cylindre 8. Ces deux cylindres sont équipés de pistons,respectivement 10 et 12, comportant deux tiges 13 et 14 parallèles dont les extrémités libres sont reliées par une traverse 15. Au milieu de la traverse 15 est fixée la tige 16 d(un vérin a double effet 17 d'axe parallèle aux tiges 13 et 14. A l'intérieur du récipient 5 plonge une tubulure 18 dont l'autre extrémité débouche au niveau d'une électro-vanne à trois voies 19. A cette électro-vanne à trois voies 19 est également associée une tubulure 20 débouchant dans le fond de la chambre 22 du cylindre 8 et une tubulure 23, dont l'autre extrémité débouche au niveau d'une électro-vanne 24. Au niveau de cette électro-vanne 24 débouchent également une tubulure 25 s'étendant jusqu'au réacteur 3 et une tubulure 26 dont l'autre extrémité débouche au niveau d'une électro-vanne 27. A cette électro-vanne 27 sont associées, respectivement, une tubulure 28 débouchant dans le fond de la chambre 29 du cylindre 9 et une tubulure 30 débouchant dans le récipient de vidange 6. Les électro-vannes 19, 24 et 27 sont commandées simultanément à partir d'une centrale 32, qui provoque leur passage de la position A a la position B, et inversement. La centrale de commande provoque le changement de position des électro-vannes après actionnement de contacts de fin de course 33 de la traverse 15, ces contacts de fin de course 33 provoquant également l'inversion du sens de déplacement de la tige 16 du vérin 17. D'un point de vue pratique, le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Les électro-vannes se trouvant dans la position A, le vérin 17 agit de manière à augmenter le volume des chambres 22 et 29. Il se produit, du fait de cette dépression dans les chambres, le remplissage de la chambre 22 en liquide de lavage provenant du récipient 5 et de la chambre 29 en liquide de vidange, qui était en contact dans le réacteur 3 avec le support solide 2 sur lequel les réactifs sont fixés. Lorsque la traverse 15 actionne le contact de fin de course bas, il se produit, d'une part, le passage des électro-vannes 19, 24 et 27 en position B et, d'autre part, l'inversion du sens de mouvement du vérin 17. Le liquide de lavage contenu dans la chambre 22 est alors transféré dans le réacteur 3 où il vient en contact des réactifs, tandis que le liquide de vidange contenu dans la chambre 29 est transféré dans le récipient 6. En fin de course haute de la traverse 15, il est procédé à un changement d'état des ôlectro-vannes et à l'inversion du sens de déplacement de la traverse 15 préalablement an démarrage d'un nouveau cycle. En fonction du lavage recherche, le nombre de cycles peut varier. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas a la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens de déplacement du fluide pourraient être différents et que la tubulure 25 pourrait être associée à des dispositifs assurant son déplacement sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. - REVENDICATIONS 1. -- Procédé de lavage automatique en flux non continu d'une surface solide lors d'une analyse, caractérisé en ce qu'il consiste, partant de cinq enceintes correspondant respectivement aux réacteurs contenant la surface solide, au récipient contenant le liquide de lavage, au récipient recueillant le liquide de vidange, c'est-a-dire le liquide provenant du réacteur après lavage, et a deux chambres destinées à contenir, respectivement, le liquide de lavage et le liquide de vidange, à réaliser simultanément l'admission, dans la première chambre, de liquide de lavage et, dans la seconde chambre, de liquide de vidange en provenance du réacteur, puis dans un temps suivant à réaliser simultanément le transfert de liquide de lavage de la première chambre vers le réacteur et le transfert de liquide de vidange de la seconde chambre au récipient de vidange. 2. - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte trois dispositifs à trois voies dont le fonctionnement est couplé, dont le premier est apte à mettre en communication la première chambre avec soit le récipient contenant le liquide de lavage, soit le réacteur, dont le second est apte à mettre en communication le réacteur soit avec la première chambre, soit avec la seconde et dont le troisième est apte à mettre en communication la seconde chambre soit avec le réacteur, soit avec le récipient de vidange, des moyens étant prévus pour assurer le déplacement du liquide de lavage et du liquide de vidange entre les différentes enceintes. 3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les chambres sont constituées par deux cylindres dans lesquels se déplacent deux pistons, les moyens d'actionnement des tiges des deux pistons étant couplés de telle sorte que les volumes respectifs des deux chambres varient simultanément dans le même sens. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le volume de la chambre assurant le transfert du liquide de lavage est inférieur au volume de la chambre assurant le transfert du liquide de vidange. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les deux cylindres sont d'axes parallèles, les tiges des pistons étant reliées par une traverse actionnée par un vérin à double effet, d'axe parallèle aux tiges, des butées de fin de course étant prévues qui commandent, outre l'inversion de mouvement du verin, le changement de position des dispositifs a trois voies. 6. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la partie extrême de la tubulure pénétrant dans le réacteur est montée déplaçable verticalement et/ou horizontalement.