Brevet FR2536313A1 — publié le 19840525

Dispositif de lavage9 vidage et séchage des phases solides utilises notamment dans les analyses immunologiques. L'invention concerne un dispositif utilisable notamment dans les analyses immunologiques pour laver et sêcher la phase solide (piaque munie de cuvettes, tube, billes, étoiles, etc.) sur laquelle s'effectuent les réactions de fixation antigène-anticorps. tes techniques de dosages radio- ou anzymo-immunologiques utilisées jusqu'à maintenant comportent un certain nombre d'opérations dont une ou plusieurs opérations de lavage et vidage Actuellement, il existe des machines permettant d'automatiser ces différentes étapes étape de répartition du premier réactif dans le tube ou la plaque, étape de lavage permettant d'éliminer les molécules non fixées sur la phase solide : bille, celluloses paroi* tube ou plaque addition du deuxième réactif après un temps d'incuba tion variables lavage du support pour éliminer les molécules encore libres. Suivant les méthodologies et types d'analyses, le poste de lavage doit répondre à différents critères -rapidité, -reproductibilité, consommation minimale de réactif de lavage* - absence de contamination entre les analyses. On trouve actuellement sur le marché, pour effectuer cette opération, des systèmes plus ou moins automatiques, utilisés seuls ou incorporés à une machine type channe automatique Tous les systèmes existants à ce jour fonctionnent avec au moins deux pipettes, l'une servant à conduire le liquide de lavage dans le puits l'autre descendant dans le puits pour en aspirer le liquide contaminé Il s'agit là d'un système de remplissage et vidage continu qui, donc > fonctionne par dilutions successives En fin de lavage, on cherche à vider le plus parfaitement possible la cuve rGactionnelle, étape faite à l'heure actuelle - soit en secouant energiquement la plaque au-dessus d'un évier puis, pour parfaire ce vidage, en la frappant plusieurs fois sur une surface plane où du papier permet d'absorber les gouttelettes extraites, - soit par pipettage dans le puits sachant que, par cette techniques les anglcs de la cuve ou puits creent par capilla rité une rétention de liquide indêsirable dans ces dosages. soit par soufflage dans les puits. Le tut de l'invention est un dispositif permettant de laver. vider et sécher une cuve ou un tube reactionnels sans qu aucune pipette ne pénètxe dans coux-ci. Ce dispositif est basé sur le principe du lavage sous vide ou en dépression" Un flux de liquide descend le long des paros et est aspire par le centre, entraînant toutes les molécules non ffixêes sans avoir besoin de remplir et de de vider successivement le puits ou cuve réactionnelle Le liquide est donc utilisé totalement pour le lavage et non plus pour combler le centre du puits.La consommation en réactif de lavage s'en trouve réduite D'autre part > au moment du vidage il n'y a aucune rêtention par capillarité du liquide dans les angles de la cuve réactionnelle Ce principe de lavage sous vide permet un déplacement du flux de liquide rapide sans risque de projection de liquide vers l'extérieur de la cuve; le système selon l'invention présente de plus es avantages suivants - pas de contamination possible par la tête de lavage d'un puits à l'autre. la tête se rince automatiquement par le flux d'air créé par la dépression, - le vidage selon l'invention se fait sans pénétration de pipette dans la cuve rêactionnelle, - l'injection du liquide de lavage et le séchage selon l'invention se font automatiquement, au moment opportun, sans qu une vanne ou pompe-et qu'une commande extérieure soit nécessaire - le système mécanique est très simple puisqu'il suffit de déplacer par un mouvement latéral continu les puits par rapport à la tête sans qu'aucun mouvement vertical de la tête par rapport à la plaque ne soit nécessaire. - la face supérieure de la plaque est séchée, ce qui est indispensables lorsque les incubations sont faites avec un adhésif, obturateur de puits. Description du dispositif selon l'invention Le dispositif selon l'invention appelé aussi "tête de lavage" est constitué essentiellement par une tuyère cylindrique 1, où l'on fait le vide, et un réservoir annulaire 2 du liquide de lavage,placésl'un à l'intérieur de l'autre de façon coaxiale Le réservoir 2 est fermé à sa partie supérieure et communique à se partie inférieure avec le support (cuve, puits, tube, etc.) à laver par une série de canaux capillaires d'écoulement 3.Ceux-ci sont constitués soit par des tubes ouverts aux deux extrémités et placés sur le pourtour du réservoir 2 quand celui-ci est à l'intérieur de la tuyère 1, soit par des espaces entre des cannelures pr;tiquéea dans la paroi extérieure de la tuyère quand celle-ci est à l'inté- rieur du réservoir 2 Le liquide de lavage est introduit dans le réservoir 2 par un tube d'arrivée 4 (ou un injecteur). Les canaux d'écoulement 3 du liquide de lavage sont disposés de sorte que, entre l'adduction de liquide et l'évacuation de celui -ci par aspiration 5, il y ait concentric-ité. Lorsque la tête de lavage est placée sur (ou dans) le puits (cuve ou tube) à laver de façon que l'air extérieur puisse- pénétrer dans le puits (cuve ou tube), la dépression créée dans celui-ci par le vide est suffisante pour évacuer le liquide se trouvant dans le puits, mais insuffisante pour que le liquide de lavage s'écoule par les canaux 3. Par contre, si la tête de lavage est placée sur la cuve de façon à- obturer l'entrée de l'air extéxieur, la dépression est suffisante pour que le liquide de lavage s'écoule par les canaux et lave les parois de la cuve avant d'être aspiré dans la tuyère et évacué. La figure 1 représente schématiquement en coupe, trans- versale et en vue de dessus (1 bis) un dispositif selon l'invention. A l'intérier de la tuyère cylindrique 1 dans laquelle on fait le vide en 5, se trouve le réservoir annulaire de liquide de lavage 2 dans lequel le liquide entre par le tube 4 et, dans certaines conditions, s'écoule dans la cuve à laver 6 ou puits par les canaux 3. La figure 2 représente le schéma de fonctionnement du dispositif selon l'invention; dans les 3 phases A = de vidage B = de lavage C = de séchage Dans la phase A, le tête de lavage est décentrée par rapport au puits. 6. Le vide 5 à l'intérieur de la tuyère crée dans le puits une dépression qui déséquilibre le liquide s'y trouvant. Le flux d'air extérieur entrant en 7 chasse le liquide sur la paroi opposée d'où déplacement et aspiration du liquide par 8. La dépression n'est pas suffisante au niveau des canaux 3 pour qu'un écoulement de liquide de lavage se produise. Dans la phase , la tête de lavage se trouve au-dessus du puits de sorte que l'entrée d'air est limitée ou fermée, entranant une dépression dans le réservoir 2 de liquide de lavage par l'inter- médiaire des canaux 3. De multiples jets de liquide coulent de ces canaux le long des parois de 6, et le liquide de lavage est aspiré simultanément en 5. Il y a donc lavage par cavitation. Dans la phase C, la la tête se trouve de nouveau décentrée par rapport au puits. la cassure du vide du fait de l'entrée dDair en 7, arrête automatiquement l'écoulement du liquide de lavage. Puis, par le même phénomène qu'en A > le puits est vidé et séché. Un tel système trouve sa place dans le lavage de supports tels que plaques de microtitxation, lavage de puits isolés ou reconstituant partiellement une plaque (exemple : barrette de 8, ou 2 fois 8, ou 12 puits) ou. toute cuve réactionnelle ronde- carrée ou de toute autre forme. De même, ce procédé trouve une application intéressante pour le lavage de toute phase solide utilisée dans les dosages radioou enzymo-immunologiques f lavage de billes d'étoiles de disques de papier, de tubes quelle qu'en soit la profondeur. En effet, si le tube est profond, il suffit que le diametre du dispositif selon l'invention soit adapté au diamètre du tube afin de pouvoir plonger la tête de lavage dans le tube : le systeme se met alors en fonction automatique- ment selon le même principe, en aspirant ce qui se trouve dans le fond du tube et injectant simultanément le liquide de lavage. L'injection peut être latérale à la tête de lavage ou se trouver au bout de celle-ei. Par ce procédé il est également possible de laver des surfaces planes telles que lames de microscope, films, ou petit objet sans avoir recours à l'immersion totale. les figures 3 à 6 représentent diverses realisations du dispositif selon l'invention. Les figures 3 et 3 A se rapportent à une realisation du dispositif selon lainvention destinée à laver les puits sur une plaque de titrage. La figure 3 représente une coupe transversale du dispositif montrent la tuyère il qui est également représentée en coupe III~III dans le figure 3 A. Dans la paroi extérieure de la tuyère la est creuse le réservoir annulaire 12 débouchant à l'extérieur par les espaces 13 ménagés entre les cannelures 10 de cette paroi. Le liquide est introduit dans le réservoir annulaire 12 par l'injecteur 14 cylindrique et perpendiculaire à la tuyère. Lorsqu'on fait le vide en 15 et qu'on applique l'extré- mité de la tête de lavage sur un puits, la dépression créée dans le puits est telle que le liquide de lavage s'écoule par les espaces 13 dans le puits et est ensuite évacue en remontant dans la tuyère pour être collecté dans la conduite centrale 16. Lorsqu'on casse le vide en déplaçant le dispositif de façon que la tête soit décentrée par rapport au puits, l'aspiration en 15 reste suffisante pour sécher le puits. Le dispositif de la figure 3 peut comporter plusieurs têtes de lavage (tuyère 11, réservoir 12 et espaces 13) parallèles et à une distance égale à celle qui sépare deux puits sur la plaque de titrage; ils sont alimentés par le même injecteur 14 et débouchent dans la même conduite d'évacuation 16, de sorte que l'on peut laver en même temps plusieurs puits sur la plaque. Les figures 4 et 5 sont relatives à des realisations du dispositif selon l'invention destinees à laver et sécher des tubes profonds. Dans le dispositif de la figure 4, la tuyère 21 est entourée d'un réservoir 22 alimenté par le tube 24 en liquide de lavage qui peut s'écouler dans le tube à laver 26 par- les canalisations 23. Lorsque le dispositif est enfonce dans le tube de telle sorte que le manchon 20 ferme l'ouverture du tube, le liquide s'écoule par 23, lave le tube par cavitation et est aspiré par le centre de la tuyère grâce au vide créé en 25. On peut, d'autre part, régler la hauteur de lavage dans le tube par deplacement du manchon 20 le long de la tuyère 21. Dans le dispositif de la figure 5, le réservoir de liquide de lavage 32 alimentê par 34 est à l'intérieur du manchon 30 entourent la tuyère 31; le liquide de lavage est introduit par une série d'orifices 37 dans un espace annulaire qui communique avec l'extérieur par les orifices 33 te lavage s'effectue automatiquement quand on enfonce ie dispositif dans le tube 36 et que le manchon 30 obtrue l'orifice du tube : l'aspiration créée par le vide 35 est alors suffisante pour que le liquide de lavage s'écoule par les orifices 33 le long des parois du tube 26 et soit évacue en 39 par le centre de la tuyère. la figure 6 représente un dispositif de lavage de billes placées dans des puits au-dessus desquels on déplace la tête de lavage. Celle cil est constituée par une tuyère 41 dans laquelle se trouve le réservoir annulaire 42 alimenté par le tube 44 et muni de canaux d'écoulement 43. la tête de lavage est également munie d'une butée de blocage 47 des billes. Lorsqu'eLle est placêe au-dessus d'un puits contenant une bille à laver 46, de façon à obturer l'entrée d'air dans celui ci, la dépression créée en 45 fait que le liquide s'écoule par 435 lave par cavitation la bille (qui a tendance à s'élever dans le puits mais est arrêtée par la butée 47) et est aspirê au centre de la tuyère. Lorsqu'on déplace la tête par rapport au puits, le vide est casê et la bille lavée et séchée 48 retombe au fond du bécher. Le liquide de lavage peut etre remplacé par d'autres fluides tels que : melange liquide - air, ou gaz seul. Ces variantes ayant pour but de modifier la mobilité du liquide et les caractéristi- ques du séchage.. REVENDICATIONS 1. Dispositif de lavage, de vidage et de séchage d'une phase solide utilisée notamment dans les analyses immunologiques, fonctionnant selon le procédé de lavage sous vide, caractérisé en ce qu'il comprend, places coaxialement a l'intérieur l'un de l'autre, une tuyère cylindrique (1), où l9on fait le vide, et un réservoir annulaire (2) alimenté (4)en liquide de lavage, ou on un mélange liquide-gaz, fermé à sa partie supérieure et communiquant à sa partie inférieure avec la phase à laver par une série de canaux capillaires (3) qui ne laissent s'écouler le liquide, ou le mélange liquide-gaz, le long des parois à laver que lorsque le dispositif est place sur la phase solide de manière à obturer l'arrivée de l'air extérieur, créant sur cette phase une dépressions et le liquide, ou mélange liquide-gaz étant simultanément aspire (5) à l'intérieur de la tuyère. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir- (2) est à l'intérieur de la tuyère (I) et les canaux (3) sont constitués par des tubes ouverts aux deux extrémités et placés dans le réservoir de telle sorte que, entre l'adduction de liquide (ou de mélange liquide-gaz) et l'aspiration de celui-ci, il y ait concentricité. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère (I) est à l'intérieur du réservoir (2), et les canaux (3) sont constitués par les espaces (13) entre les cannelures (10) pratiquees dans la paroi extérieure.de la tuyère. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est destiné à laver,vider et sécher des puits sur une plaque de microtitration par simple glissement de la tête du dispositif en dépression à l'ouverture de ceux-ci. 5. Dispositif selon l'une des revendications I 3, caracté- risé en ce qu'il est destiné au lavage, vidage et séchage de tubes ou cuves réactionnels profonds avec pénétration de la tête du disposi- tif dans ces tubes ou cuves, l'écoulement du liquide ou mélange liquidegaz le long des parois étant déclenché par la dépression creée du fait que le dispositif comporte un manchon 20 qui obture l'arrivée d'air extérieur dans le tube. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 d 3, caractérisé en ce qu'il est destiné au lavage par cavitation de phases solides telles que puits, billes, étoiles, disques de papier, etc. placés dans des réservoirs sur l'ouverture desquels on pose la tête du dispositif.