Brevet FR2527780A1 — publié le 19831202

La présente invention se réfère à un appareil de dosage et en particulier à un appareil unique dans lequel tous les stades tels que la di- lution des échantillons, l'addition des réactifs et les dosages sont effec- tués. Il s'est souvent révélé difficile dans la pratique de réunir les différents stades pour le dosage d'un échantillon dans un seul appareil. La solution a souvent, été trouvée dans la mise en oeuvre d'un appareil dit à structure modulaire, c'est-à-dire dans deux appareils séparés, la préparation des échantillons se faisant dans l'un et le dosage dans l'autre. A côté de la préparation de l'échantillon, le procédé mis en oeuvre pour atteindre le but poursuivi comprend également le transfert des échantil- lons vers le point de dosage o s'effectue la mesure de l'absorption, de la diffusion ou de la fluorescence dans l'échantillon Une très grande préci- sion est en général requise tant dans les procédés de transfert que dans les procédés de dosage. Si l'on emploie des appareils séparés pour la préparation des échantillons et pour les dosages, il est évident que l'ensemble sera assez coûteux et complexe Cela est le cas en raison du fait que bien des élé- ments sont nécessaires pour l'un comme pour l'autre des deux appareils dans un appareil combiné un seul exemplaire de chaque élément suffit. Parmi ces éléments structuraux on peut citer le boîtier, l'alimentation, le tableau de commande, certains dispositifs électroniques, et il faut prévoir en outre entre deux appareils séparés un système de transfert de données, certaines manipulations manuelles étant souvent inévitables éga- lement Pour ces raisons, l'emploi de deux appareils parallèles est défa- vorable d'un point de vue économique. La présente invention a pour but de combiner tous les stades ci-dessus mentionnés dans un appareil unique, susceptible de préparer les échantillons, d'effectuer leur mesure et leur transfert, et ce, grâce à une structure exceptionnellement simple. Pour atteindre ce but l'invention a pour objet un appareil de dosage, en particulier pour la mise en oeuvre d'analyses chimiques -2 - médicales ayant notamment pour but d'effectuer la préparation dés échan- tillons, c'est-à-dire l'addition des réactifs et éventuellement le mélange avec ces derniers, leur transfert vers l'emplacement de dosage ( 5), le dosage, et leur enlèvement de l'emplacement de dosage, comportant un bras actionné ( 1) monté de manière rotative, auquel cas tous les réac- tifs et dispositifs ( 2, 3 a, 4 a, 5, 6, 9, 11) nécessaires pour la prépara- tion, le transfert et le dosage des échantillons sont placés tout le long du tracé de déplacement du bras, caractérisé en ce qu'à l'extrémité du bras ( 1) se trouve une pipette ( 9) pour le transfert de l'échantillon, le réactif et les solutions de lavage et d'autres produits similaires, ainsi qu'un dispositif de préhension ( 2) pour saisir les cuvettes et pour les déplacer en les soulevant. Selon une caractéristique de l'invention les emplacements- ( 5, 6, 11) respectivement pour le dosage de l'échantillon, le stockage des réactifs et le lavage et le séchage de la pipette sont fixes. Selon une autre caractéristique de l'invention les cuvettes de dosage ( 3 a) sont placées dans un support ( 3) de cuvette circulaire et les cuvettes ( 4 aj contenant l'échantillon dans un support ( 4) de cuvettes qui s'emborte dans le support ( 3) de cuvettes, formant ainsi un double support circulaire, l'anneau ( 4) intérieur pouvant être retiré séparément. Selon une troisième caractéristique de l'invention les mouvements des deux supports de cuvettes ( 3, 4) sont synchronisés l'un par rapport à l'autre. L'invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lequels la figure 1 représente schématiquement le principe de réalisation de l'appareil selon l'invention, vu du dessus, et, la figure 2 représente une vue latérale du même appareil, en coupe partielle selon le plan II-II de la figure 1. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention est le suivant: un bras actionné 1 faisant partie de l'appareil présente une ex- trémité articulée qui lui permet de tourner dans un plan horizontal Le -3- rayon du mouvement du bras est égal à r 1 Dans cette réalisation préfé- rée les échantillons sont placés dans un support circulaire 4, des cuvet- tes 4 a contenant les échantillons étant placées dans les ouvertures du support, un autre support circulaire dé cuvettes étant placé autour du premier anneau 4, le rayon de l'anneau comportant les échantillons étant égal à r 3 et le rayon de l'anneau comportant les cuvettes de dosage 3 a étant égal à r 2 En outre, l'appareil comporte un emplacement de dosage ainsi que les tubes désignés par la référence 6 qui contiennent des réactifs ainsi que des agents pour le lavage et lé rinçage de la pipette Un des emplacements ci-dessus mentionnés peut aussi être réservé au séchage 11 de la pipette. Le fonctionnement débute avec la préparation de l'échan- tillon pour le dosage A cet effet le bras actionné 1 est tourné au-dessus de la cuvette contenant l'échantillon 4 a, et à cet instant la pipette 9 se trouvant au bout du bras arrive approximativement au centre de la cu- vette contenant l'échantillon Le bras actionné est abaissé suffisamment pour immerger la poir 1 te 7 de la pipette dans l'échantillon, après quoi l'appareil aspire automatiquement l'échantillon dans la pipette Ensuite le bras 1 s'élève suffisamment pour retrouver la position dans laquelle il peut tourner, puis engage un mouvement de rotation jusqu'à se trouver au-dessus d'une cuvette de dosage 3 a A cet instant, l'écharitillon qui a été aspiré dans la cuvette 4 a est refoulé dans la-cuvette de dosage 3 a, le bras 1 est abaissé jusqu'à ce que le dispositif de préhension 2 soit dans une position oàil peut saisir le bord supérieur de la cuvette de dosage 3 a. 'Ensuite le bras 1 s'élève, entrarnant la cuvette de dosage 3 a Le bras se place ensuite au-dessusde l'emplacement de dosage 5, la cuvette est abaissée dans cet emplacement, et le dispositif 2 relàche alors cette cu- vette. Etant donné que l'échantillon en tant que tel n'est pas prêt pour le dosage, le bras actionné 1 se déplace encore une ou plusieurs fois vers le côté gauche de la figure 1, oh il prélève, après un lavage éventuel, un ou plusieurs réactifs dans un ou plusieurs flacons 6 Certains flacons sont réservés au lavage et au rinçage, et un flacon quelconque peut -2527780 4- être remplacé par un dispositif 11 pour effectuer le séchage de la pointe 7 de la pipette Après avoir effectué le dosage à l'emplacement de dosage , le bras I enlève la cuvette de dosage et la remet à l'endroit, dans l'an- neau 3 supportant les cuvettes de dosage, oh elle a été prise. L'élévation et l'abaissement du bras actionné 1 et, avec lui, le dispositif de préhension, sont réalisés de façon conventionnelle à l'aide d'un bras vertical 8 pouvant être mf ext direction verticale au moyen d'un quelconque procédé ou dispositif connu' Une structure téles- copique et une force motrice hydraulique ou électrique combinées sont en pareil cas les moyens les plus appropriés L'élévation et l'abaisse- ment de la pipette peuvent également être effectués au moyen d'un bras fixé sur le bras I Ce dernier peut recevoir un mouvement rotatif par n'importe quel système connu, soit à la partie supérieure, soit à la par- tie inférieure du bras -8, ou dans certains cas, également environ au mi- lieu du bras Le dispositif de préhension désigné par la référence 2 peut aussi 8 tre de n'importe quel type connu Le dispositif à deux mordaches représenté à titre d'exemple dans la figure 1 n'est qu'un seul parmi les dispositifs appropriés, on connaît d'autres dispositifs qui conviennent également. L'anneau 4 supportant les cuvettes contenant l'échantillon et l'anneau 3 supportant les cuvettes de dosage, sont faits de telle façon qu'ils ne s'emboitent l'un dans l'autre que dans une seule position On obtient ainsi une correspondance sure entre les cuvettes contenant les échantillons et les cuvettes de dosage, et cette correspondance est con- servée m 8 me si les supports sont quelquefois-démontés Il est en outre possible de diluer le même échantillon dans plusieurs cuvettes de dosage différentes en proportions égales ou différentes, ou même de traiter l'é- chantillon de plusieurs façons chimiquement différentes La pointe 7 de la pipette 9 à l'extrémité du bras actionné 1 passe avantageusement par les points centraux de chaque paire de cuvette 4 a contenant l'échantillon et de cuvette de dosage 3 a, dans chaque position Le placement n'est pas critique dans ces conditions, car il suffit que la pointe 7 de la pipette - entre dans le tube pour mener à bien l'opération. Le support circulaire pour les cuvettes contenant les échantil- lons et le support pour les cuvettes de dosage sont des éléments de struc- ture très commodes par le fait qu'on peut les remplir séparément de cu- vettes ou de tubes à essai, après quoi on emboîte de nouveau les supports l'un dans l'autre, puis on les place ensemble dans l'appareil de dosage. Dans un support circulaire il est facile de transférer les cuvettes une par une pour les mettre à la portée du bras actionné, car il suffit d'un simple mouvement rotatif par rapport au -centre des anneaux Un tel mouvement rotatif est facile à obtenir, par exemple grâce à un moteur pas à pas. Par ailleurs, le système selon l'invention peut être appliqué à un appareil dans lequel les cuvettes contenant l'échantillon et les cuvettes de dosage constituent une unité se déplaçant dans une double rangée es- sentiellement droite Ainsi par exemple, les cuvettes peuvent se dépla- cer dans le support d'un bord de l'appareil à un autre bord de l'appareil, auquel cas le premier comprend les cuvettes provenant de la réserve des cuvettes allant vers le dosage, et le second les cuvettes au retour du do- sage -Il est possible également que les échantillons -et les cuvettes de dosage se trouvent, comme on le voit sur la figure 1, sur le côté gauche, auquel cas l'emplacement de mesure est situé du côté extrême droit du tracé du mouvement du bras 1 et tous les mouvements du bras se font ainsi à partir de l'emplacement de dosage vers la gauche. Même si seul le mouvement rotatif a fait l'objet d'une descrip- tion ci-dessus on peut employer également un mouvement linéaire Il est peut-être meme plus facile de faire se déplacer le bras 1 suivant un tracé linéaire, que de produire un mouvement rotatif Rien n'empêche d'employer, dans le cas d'un mouvement linéaire, des supports de cu- vettes circulaires du type ci-dessus décrit ou le déplacement des cuvet- tes selon un tracé linéaire. Il est également avantageux d'inclure dans le mouvement du bras 1 selon l'invention, le mélange des échantillons avec les réactifs. Cela peut être obtenu par exemple en immergeant la pointe 7 de façon excentrique dans la cuvette de dosage et de faire tourner celle-ci En outre, la mesure du niveau du liquide peut être réalisée de manière simple par la combinaison d'un dispositif conventionnel pour la mesure du niveau du liquide et de la pointe 7 de la pipette. -7 REVENDICATIONS 1 Appareil de dosage, en particulier pour la mise en oeuvre d'analyses chimiques médicales ayant notamment pour but d'effectuer la préparation des échantillons, c'est-à-dire l'addition des réactifs et éventuellement le mélange avec ces derniers, leur transfert vers l'em- placement de dosage ( 5), le dosage, et leur enlèvement de l'emplace- ment de dosage, comportant un bras actionné ( 1) monté de manière rotative, auquel cas tous les réactifs et dispositifs ( 2, 3 a, 4 a, 5, 6, 9, 11) nécessaires pour la préparation, le transfert et le dosage des échan- tillons sont placés tout le long du tracé de déplacement du bras, carac- térisé en ce qu'à l'extrémité du bras ( 1) se trouve une pipette ( 9) pour le transfert de l'échantillon, le réactif et les solutions de lavage et d'autres produits similaires, ainsi qu'un dispositif de préhension ( 2) pour saisir les cuvettes, et pour les déplacer en les soulevant. Z Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les emplacements ( 5, 6, 11) respectivement pour le dosage de l'échan- tillon, le stockage des réactifs et le lavage et le séchage de la pipette sont fixes. 3 Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les cuvettes de dosage ( 3 a) sont placées dans un support ( 3) de cu- vettes circulaire et les cuvettes ( 4 a) contenant l'échantillon dans un support ( 4) de cuvettes qui s'embofte dans le support ( 3) de cuvettes, formant ainsi un double support circulaire, l'anneau ( 4) intérieur pou- vant gtre retiré séparément. 4, Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que les mouvements des deux supports de cuvettes ( 3, 4) sont synchronisés l'un par rapport à l'autre.