Brevet FR2535058A1 — publié le 19840427

La présente invention concerne un dispositif pour la dé- tection et la quantification d'agglutinats susceptibles d'être formés, sous l'action d'au moins un réactif, par des particules en suspension dans un liquide. Elle peut être utilisée chaque fois que l'on a à détec- ter et à quantifier des agglutinats Cependant, elle s'applique particulièrement bien en immunohématologie, notamment en vue de la détermination des groupes san- guins On sait en effet que la détermination des groupes sanguins est liée à la recherche de l'existence dans le sang d'antigènes érythrocytaireso Les réactions immuno- cytologiques, face à un antigène de groupe spécifique, se traduisent par un phénomène d'agglutination des héma- ties, si ces dernières appartiennent à un autre groupe. Ces hématies peuvent former soit des agglutinats unifor- mes sans hématies libres, soit quelques gros aggluti- nats, ou bien encore un grand nombre de petits aggluti- nats. Quoique la présente invention ne soit pas limitée dans ses applications à l'immunohématologie, elle sera dé- crite ci-après plus particulièrement en rapport avec cette application particulière. Selon l'invention, le dispositif pour la détection et la quantification, dans des récipients dont au moins les fonds sont transparents, d'agglutinats susceptibles d'être formés, sous l'action d'au moins un réactif li- quide, par des particules en suspension dans des doses de liquides à tester se trouvant dans lesdits réci- pients, dispositif comportant un agencement linéaire d'une pluralité N d'éléments photosensibles observant par transparence les fonds desdits récipients contenant les éventuels agglutinats en balayant lesdits fonds desdits récipients, de façon à former N x m points d'ob- servation répartis selon une surface rectangulaire ou carrée occupant la plus grande partie de la surface du fond de chaque récipient, lesdits récipients étant cons- titués d'alvéoles répartis selon des rayons d'un disque horizontal transparent pouvant tourner autour de son axe vertical, est remarquable en ce qu'un bras oscillant tournant autour d'un axe vertical et pourvu de moyens de prélèvement et de restitution de doses liquides est pré- vu pour prélever de telles doses dans des réservoirs à réactifs et à liquides à tester et les amener dans les- dits alvéoles du disque tournant, en ce que ledit agen- cement linéaire d'éléments photosensibles est disposé à poste fixe orthogonalement à un diamètre du disque transparent et en ce que l'axe de rotation du disque est monté mobile en translation orthogonalement audit agen- cement linéaire d'éléments photosensibles. Ainsi, par l'intermédiaire de ses moyens de prélèvement et de restitution de doses liquides, qui peuvent par exemple gtre des seringues, le bras oscillant peut in- troduire dans chaque alvéole du disque tournant un li- quide à tester et le réactif correspondant Après réac- tion, chaque alvéole est examiné par l'agencement d'élé- ments photosensibles au cours de la translation de l'axe du disque, translation dont l'amplitude est suffisante pour que tous les alvéoles d'un rayon du disque soit ob- servé, chacun en m pas. Avantageusement, le bras oscillant porte autant de moyens de prélèvement et de restitution qu'un rayon de disque comporte d'alvéoles de sorte que le bras oscil- lant charge tous les alvéoles d'un rayon en une seule fois. Dans un mode avantageux de réalisation, l'agencement linéaire d'éléments photosensibles est disposé orthogo- nalement au plan vertical passant par les axes verticaux du disque transparent et du bras oscillant, du côté de l'axe du disque opposé audit bras oscillant, de sorte que le disque doit effectuer une rotation de 1800 pour qu'un rayon-d'alvéoles chargés en doses de liquides à tester et en réactif puisse être lu par ledit agence- ment. De préférence, les réservoirs à réactifs sont disposés à poste fixe d'un côté du plan vertical défini par les axes verticaux de bras oscillant et du disque, tandis que les réservoirs à liquides "à tester sont associés à des moyens de transport les avançant pas à pas, parallè- lement à ce plan vertical, mais du côté opposé auxdits réservoirs de réactifs. L'agencement d'éléments photosensibles peut être du ty- pe barrette de diodes à couplage de charges, désignées généralement par les lettres CCD, DTC ou CCPD Selon l'invention, dans laquelle on utilise une barrette rec- tiligne de N dispositifs à couplage de charges, on ob- serve, en vue de la détection des éventuels agglutinais et lors du mouvement relatif de chaque fond transparent du récipient suivant m positions écartées et parallèles de ladite barrette, de façon à former N x m points d'observation répartis selon une surface rectangulaire ou carrée occupant la plus grande partie de la surface dudit fond Bien entendu, on peut choisir N égal à m et faire en sorte que l'écart entre deux positions d'obser- vation consécutives de la barrette soit égal à l'écart entre deux dispositifs CCD de la barrette Ainsi, on couvre totalement une surface carrée du fond transpa- rent Par exemple, la barrette rectiligne comporte 256 photodiodes CCD, ayant chacune une définition de l m, l'information vidéo étant numérisée en 256 ni- veaux de gris, et l'image analysée représente un carré centré sur ledit fond transparent et formé par 256 ba- layages écartés de 25 me On obtient ainsi, pour l'observation des agglutinats et pour chaque récipient, N x m mesures, réparties en m ba- layages de N points. les figures du dessin annexé feront bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée. la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective, avec arrachement partiel, d'une installation avec dispositif selon l'invention. la figure 2 est une vue de dessus simplifiée du disposi- tif selon l'invention. La figure 3 est une vue de dessus d'un disque à alvéoles utilisé dans le dispositif selon l'invention. La figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fi- gure 3. La figure 5 montre en perspective un porte-échantillons pour le dispositif selon l'invention. les figures 6 et 7 sont des coupes respectivement selon les lignes VI-VI et VII-VII de la figure 2. La figure 8 illustre schématiquement le processus de lecture des agglutinais. Sur ces figures des références identiques désignent des éléments identiques. L'installation pour la reconnaissance des groupes san- guins, montrée par la figure 1, comporte un dispositif 1 selonl'invention pour la détection et la quantification d'agglutinats, associé à un dispositif de visualisation 2, à un dispositif de commande 3 et à un dispositif d'impression 4 L'ensemble de l'installation est pilotée par un microprocesseur (non représenté) selon un proces- sus non décrit ci-après. Comme le montre également la figure 2, le dispositif 1 selon l'invention comporte un bras oscillant horizontal susceptible de tourner autour d'un axe vertical 6 Le bras 5 porte une pluralité de seringues verticales 7, dont les pistons peuvent être actionnés pour aspirer ou refouler un liquides Lorsque le bras 5 oscille autour de l'axe vertical 6, les seringues 7 balayent une zone an- nulaire 8. Dans cette zone annulaire 8 sont prévus des récipients à réactifs 9 dans chacun desquels les seringues verticales 7 peuvent prélever un réactif et un récipient de rinçage 10. Par ailleurs, le dispositif 1 comporte un axe vertical 11 susceptible d'entraîner en rotation un disque 12 de matière transparente dans lequel sont pratiqués des al- véoles 13 Par exemple, comme le montrent les figures 3 et 4, le disque 12 comporte un disque supérieur 14 et un disque inférieur 15 superposés et assemblés par exemple par collage Les disques 14 et 15 sont en une matière synthétique transparente et sont pourvus en leur centre de trous 16 pour permettre le passage de l'arbre rotatif d'entraînement 11 lorsque les disques 1 et 2 sont super- posés et solidarisés - -le disque supérieur 14 est pourvu d'une pluralité de trous traversants 17 dont les axes 22 orthogonaux au plan du disque 14 sont répartis en une pluralité de points 18 se trouvant à l'intersection de rayons 19 et de cercles concentriques 20 Par ailleurs, chaque trou 17 est évasé vers le haut. A des fins de clarté du dessin, sur la figure 3, seuls quelques trous 17 ont été représentés. Le disque transparent inférieur 15 comporte une plurali- té de trous borgnes 21 dont les axes 23 sont répartis en une pluralité de points se trouvant à l'intersection de rayons et de cercles concentriques et sont décalés par rapport aux axes 22 Les trous borgnes 21 sont, dans le disque inférieur 15, prolongés en direction des trous 17, par un trou de communication 24 à fond plat, suffi- samment allongé pour que le bord supérieur des enton- noirs 17 se trouve à l'extérieur du récipient 21, ou tout au moins dégage sur le fond de celui-ci un champ de vision 25 recouvrant pratiquement la plus grande partie dudit fond. La zone annulaire 8 de balayage des seringues 7 coupe le disque 12 de sorte qu'il est possible de remplir tous les alvéoles 13 (ou récipient 13) disposés sur un rayon 19 du disque 12, en doses de réactifs provenant des ré- servoirs 9 en introduisant les aiguilles de seringues 7 dans les entonnoirs correspondants 17, le liquide tra- versant alors les trous 17 et 24 pour parvenir jusqu'au trou borgne 21 De la même façon, il est possible d'in- troduire dans les récipients 13 des doses de liquides provenant de réservoirs 26 se trouvant dans la zone 8. Lorsqu'une agitation ou une centrifugation est néces- saire, il suffit de soumettre le disque 12 à ce mouve- -ment et, puisque les trous 21 sont obturés par le disque 14 il n'y a aucun risque que le liquide contenu dans les récipients 13 s'échappe vers l'extérieur. Les réservoirs 26 sont constitués (voir la figure 5) de blocs transparents 27 portant de façon amovible des tu- bes 28 qui contiennent des échantillons de sang prove- nant de donneurs et dans lesquels sont éventuellement pratiqués des évidements 29 contenant des dilutions des liquides desdits tubes. Les réservoirs 26 sont introduits dans le dispositif 1 par un convoyeur 30 qui les fait passer successivement à différents postes de traitement 31, 32 et 33, avant de les amener au poste 34 o les seringues 7 du bras 5 peu- vent prélever le liquide qu'ils contiennent. Ainsi, ehaque alvéole 13 du disque 12 peut servir de récipient de réaction entre un liquide provenant d'un réservoir 26 et un réactif provenant d'un réservoir 9. Pour examiner le résultat de l'agglutination qui peut en résulter, le dispositif 1 comporte une barrette 35 de diodes CCD, disposée sous le disque 12 en regard d'un dispositif d'éclairage 36 La barrette 35 et le disposi- tif d'éclairage 36 sont opposés au bras 5 par rapport à l'axe 11 et la barrette 35 est orthogonale au plan ver- tical défini par les axes 6 et 11. La barrette 35 examine par transparence le fond 25 de chaque alvéole 13 selon m observations décalées chacune d'un pas Pour que tous les alvéoles 13 d'un rayon 19 du disque 12 puissent être examinés chacun en m pas, l'axe 11 dudit disque est rendu mobile en translation horizon- tale, orthogonalement à ladite barrette 35. A cette fin, les figures 6 et 7 montrent que l'axe 11 du disque 12 est solidaire d'un chariot 37 mobile par rap- port à la plaque de base 38 du dispositif Ce chariot 37 comporte un bâti 39 portant un moteur 40 et un palier lisse 41 pour l'axe 11 L'arbre de sortie du moteur 40 entra 4 ne en rotation une poulie 42 qui est reliée à une poulie 43 calée sur l'axe 11, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 44 Le chariot 37 est guidé en transla- tion par un rail 45 et il se déplace sous l'action d'un vérin 46, dont la tige 47 est relié au chariot 37 par une tige 48. Ainsi, l'axe 11 peut coulisser dans une fente 49, de la plaque de base 38, parallèle au rail 45 et orthogonal à la barrette 35 de diodes CCD. Le chariot 37 peut porter de plus un vibreur 49 destiné à animer épisodiquement, à l'encontre de l'action d'un ressort 50, l'axe 11 d'un mouvement alternatif parallè- lement à son axe, afin d'agiter éventuellement le liqui- de contenu dans les alvéoles 13 du disque 12. Quand les alvéoles 131 à 13 p du rayon 19 se trouvant dans le plan défini par les axes 6 et 11 doivent être lus par l'agencement 35 pour détecter et quantifier les agglutinations (voir la figure 8), le disque 12 est avancé par le vérin 46 dans le sens de la flèche F 1 pour que l'agencement 35 soit à l'aplomb de la limite externe 51 du champ 25 du fond du premier alvéole 131 Puis, pas à pas le vérin est déplacé m fois pour que les N éléments photosensibles de l'agencement 35 examine en N x m points ledits champs 25 Lorsque la lecture du champ 25 de l'alvéole 131 est terminée, le vérin 46 déplace l'axe 11, toujours dans le sens F 1, de façon que la limite externe 52 du champ 25 du fond du second alvéole 132 arrive à l'aplomb des éléments photosensibles de l'agencement 35 Ce second alvéole 132 est lu de façon identique et le processus se continue jusqu'à la lecture complète de l'alvéole 13 p. Après celle-ci, le vérin 46 ramène l'axe 11 dans sa position initiale (flèche F 2). REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détection et la quantification, dans des récipients ( 13) dont au moins les fonds ( 25) sont transparents, d'agglutinats susceptibles d'être formés, sous l'action d'au moins un réactif liquide, par des particules en suspension dans des doses de liquides à tester se trouvant dans lesdits récipients, dispositif comportant un agencement linéaire ( 35) d'une pluralité n d'éléments photosensibles observant par transparence les fonds ( 25) desdits récipients ( 13) contenant les éventuels agglutinats en balayant lesdits fonds des ré- cipients, de façon à former N x m points d'observation répartis selon une surface rectangulaire ou carrée occu- pant la plus grande partie de la surface du fond de cha- que récipient, lesdits récipients étant constitués d'al- véoles ( 13) répartis selon des rayons 19 d'un disque ( 12) horizontal transparent pouvant tourner autour de son axe vertical 11, caractérisé en ce que: un bras oscillant ( 5) tournant autour d'un axe verti- cal ( 6) et pourvu de moyens ( 7) de prélèvement et de restitution de doses liquides, est prévu pour prélever de telles doses dans des réservoirs à réactifs ( 9) et à liquides à tester ( 26) et les amener dans lesdits alvéo- les ( 13) du disque transparent ( 12); ledit agencement linéaire d'éléments photosensibles ( 35) est disposé horizontalement à poste fixe orthogona- lement à un diamètre du disque ( 12); et l'axe de rotation ( 11) du disque ( 12) est monté mobi- le en translation orthogonalement audit agencement ( 35) d'éléments photosensibles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras oscillant ( 5) porte autant de moyens ( 7) de prélèvement et de restitution qu'un rayon ( 19) du disque ( 12) comporte d'alvéoles ( 13). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agencement linéaire ( 35) d'élé- ments photosensibles est disposé orthogonalement au plan vertical passant par les axes verticaux ( 11) du disque ( 12) et ( 6) du bras oscillant ( 5), du côté de l'axe ( 11) du disque ( 12) opposé audit bras oscillant ( 5). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les réservoirs ( 9) à réactifs sont disposés à poste fixe d'un côté du plan vertical défini par les axes verticaux ( 6 et 11) du bras oscillant ( 5) et du disque ( 12, tandis que les emplacements de prélè- vement ( 34) des réservoirs ( 26) à liquides à tester sont disposés de l'autre côté dudit plan vertical. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les réservoirs ( 26) contenant les liquides à tester sont mobiles et amenés à l'emplacement de prélèvement ( 34) par un transporteur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'agencement ( 35) d'éléments pho- tosensibles est une barrette de diodes CCD. 7. Dispositif caractérisé en solidaire d'un long d'un rail l'entraînement 8. Dispositif caractérisé en vérin 9. Dispositif caractérisé en selon la revendication 1, ce que l'axe ( 11) du disque ( 12) est chariot ( 37), mobile en coulissement le ( 45) et portant un moteur ( 40) pour en rotation dudit axe ( 11). selon la revendication 7, ce que le chariot ( 37) est mû par un selon la revendication 7, ce que l'axe ( 11) du disque ( 12) est monté dans un palier lisse solidaire du chariot ( 37) et en ce qu'un vibreur ( 49) peut faire vibrer l'axe ( 11) longitudinalement.