Brevet FR2571859A1 — publié le 19860418

APPAREIL POUR LA PREPARATION D'ECHANTILLONS DE PRODUITS EN WE DE LEUR ANALYSE. La présente invention concerne un appareil pour la préparation d'échantillons de produits en vue de leur analyse Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à la réalisation d'analyses biochimiques et, en particulier, d'analyses photométriques nécessitant le dosage d'un sérum et le mélange de ce sérum avec des réactifs appropriés en vue de développer une coloration lisible par un photomètre. Dans l'état actuel de la technique, on utilise couramment à cet effet des préparateurs faisant intervenir : - un porte-échantillons mobile en translation ou en rotation comprenant une pluralité de récipients destinés à recevoir les échantillons - au moins une aiguille doseuse mobile destinée à injecter des liquides dans lesdits récipients - un dispositif d'entrainement permettant de déplacer, pas à pas, le porte-échantillons, de manière à amener successi vement les récipients au droit de l'aiguille doseuse - un dispositif permettant de déplacer cette aiguille doseu se pour l'introduire à la demande dans les récipients puis, une - fois l'injection de produit effectuée, de l'extraire pour permettre au porte-échantillons de se déplacer à nouveau et présenter un nouveau récipient - un système de régulation thermique permettant de thermo stater l'ensemble du porte-échantillons pour assurer le développement régulier et rapide de la réaction biochimi que de la préparation contenue dans les alvéoles ; et - éventuellement, un appareil pour l'analyse photométrique de la préparation. Toutefois, l'usage, dans ces appareils, d'aiguilles doseuses mobiles, présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, le montage de ces aiguilles fait en général intervenir un bras porte-aiguille monté en porte-à-faux en dessus du porte-échantillons et mobile en translation perpendiculairement à ce dernier. En outre, ces aiguilles doseuses sont nécessairement raccordées à des seringues ou des pompes doseuses par l'intermédiaire de tuyauteries souples extérieures. Ce montage est donc relativement complexe et fragile. Les bras porte-aiguille peuvent être facilement faussés à la suite d'un heurt ou même d'une simple traction effectuée sur les tuyauteries souples. En outre, cette disposition accroît considérablement l'encombrement de l'appareil, tant en ce qui concerne les parties extérieures de ce montage (bras, tuyauteries) qu'en ce qui concerne le mécanisme d'actionnement du bras qui se trouve nécessairement déporté par rapport à la zone de déplacement du plateau. Cet encombrement se trouve en outre accru par le volume du détecteur photométrique qui est généralement extérieur dans les appareils de ce type. A ces inconvénients s'ajoute également celui relatif à la régulation thermique du porte-échantillons qui, habituellement, fait intervenir un bain-marie ou une circulation d'eau à la température désirée. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose à cet effet un appareil du type susdit comprenant plus particulièrement une structure fixe, une structure mobile portée par la structure fixe et présentant des moyens de support aptes à recevoir un porte-échantillons muni d'une pluralité de récipients réactionnels destinés à contenir les échantillons, au moins une aiguille doseuse destinée à injecter dans les récipients tout ou partie des éléments intervenant dans la préparation, et un premier dispositif d'entratnement permettant de déplacer, pas à pas, la structure mobile, de manière à amener successivement les récipients réactionnels au droit de l'aiguille doseuse. Selon l'invention, cet appareil est plus particulièrement caractérisé en ce que l'aiguille doseuse est montée fixement sur la structure fixe, et ea ce qu'il comprend en outre un second dispositif d'entrainement apte à déplacer la structure mobile et, par conséquent, le porte-échantillons en direction de l'aiguille doseuse de manière à effectuer, lors des périodes d'arrêt du premier dispositif d'entraînement, l'engagement de l'aiguille doseuse dans un récipient réactionnel correspondant du porte-échantillons. Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, la susdite structure mobile comprend une platine circulaire montée rotative, au moyen d'un moteur, sur un support mobile. Ce support mobile peut consister en un plateau articulé sur la structure fixe et dont les déplacements sont commandés par un actionneur tel que, par exemple, une came entraînée par un moteur pas à pas. Ce support pourrait également etre monté coulissant grâce à des glissières solidaires de la structure fixe. Selon une autre caractéristique de l'invention, la susdite structure fixe consiste en un bottier refermé par un couvercle amovible sur lequel est montée fixement l'aiguille doseuse. Dans ce cas, la structure mobile et le porteéchantillons sont enfermés à l'intérieur de ce bottier. Cette solution est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet de thermostater le porte-échantillons simplement, du fait que le volume dans lequel évolue ce dernier est fermé et peut être calorifugé. En outre, une telle disposition autorise une régulation de température à air chaud beaucoup plus rapide et aussi précise que les systèmes à eau traditionnels. L'invention concerne également un porte-échantillons utilisable dans l'appareil précédemment décrit, ce porteéchantillons comportant un corps en forme de couronne par exemple en matière plastique moulée présentant - une face supérieure sur laquelle débouche une plura lité d'alvéoles réactionnels disposés selon une répartition circulaire à proximité du pourtour extérieur du corps, et une pluralité de trous dispo sés également selon une répartition circulaire à proximité desdits alvéoles, chacun desdits trous étant radialement aligné avec un alvéole correspon dant, lesdits trous étant aptes à coopérer avec un téton solidaire de la structure fixe pour assurer un positionnement angulaire précis des alvéoles par rapport à l'aiguille doseuse et éviter ainsi toute détérioration de l'aiguille par le corps du porte échantillons lors de son déplacement par le second dispositif d'entraînement, et - une face inférieure comprenant une aire de support en forme de couronne destinée à être disposée sur la platine de la structure mobile, un bourrelet de centrage s'engageant sur la tranche périphérique de la platine, ainsi que des moyens tels qu'un téton de détrompage permettant de fixer la position angulai re du porte-échantillons sur la platine. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une représentation schématique d'un appareil pour la préparation d'échantillons selon l'invention ; La figure 2 est une vue schématique de dessus du porte-échantillons utilisé dans l'appareil représenté sur la figure 1 ; La figure 3 est une coupe axiale selon A-A' de la figure 2. Tel que représenté sur la figure 1, l'appareil de compose tout d'abord d'un boitier 101 de préférence calorifugé, refermé, dans sa partie supérieure, par un couvercle 102 amovible. A l'intérieur de ce boîtier 101 est monté oscillant autour d'un axe 103 un plateau 104 mû, du côté opposé à l'axe 103, par une came 105 entraînée en rotation par un moteur pas à pas 106 fixé dans le boîtier 101. Sur le plateau 104 est montée rotative une platine circulaire 107 destinée à supporter les porte-échantillons 108. Cette platine 107 est entraînée en rotation par un deuxième moteur réducteur pas à pas 109. Une résistance chauffante circulaire 111 est en outre disposée sous la partie du porte-échantillons 108 débordant de la platine 107 et dans laquelle se trouvent situés les alvéoles réactionnels 1 à 60 qui présentent une forme oblon gue radialement orientée (figure 2). Sur le couvercle 102 est montée fixement une aiguille doseuse 112 raccordée par une tuyauterie souple 113 à des seringues 114, 115, 116. Cette aiguille doseuse 112 traverse le couvercle 102, s'étend à l'intérieur du boîtier 101 au droit de l'aire de passage des alvéoles 1 à 60, et se termine à faible distance de celle-ci, lorsque le plateau 106 se trouve en position horizontale. Dans cet exemple, le couvercle 102 comprend également un ventilateur 117 servant à engendrer une circulation d'air à l'intérieur du boîtier 101 et à assurer ainsi une homogénéi té de température. Le porte-échantillons 108 peut avantageusement consister en celui représenté sur les figures 2 et 3. Selon ce mode d'exécution, il comprend un corps 118 en matière plastique moulée telle que du polystyrène cristal, en forme de couron ne. Dans cet exemple, ce corps 118 comprend une zone extérieure circulaire I comprenant une pluralité d'alvéoles 1 à 60, une zone centrale II comprenant une pluralité de trous 120, chacun de ces trous 120 étant axialement aligné sur un alvéole 1 à 60 respectif, et une zone intérieure III desti née à venir reposer sur la platine support 107 de l'appa reil. La face supérieure de cette zone intérieure III porte, au droit de chaque couple alvéolaire/trou, une numérotation 1 à 60 correspondante. La face inférieure de cette zone III, qui est destinée à venir reposer sur la platine 107 comprend, quant à elle, un bourrelet circulaire coaxial en saillie 121 qui sert à assurer un centrage précis du porte-échantillons 108 sur la platine 107, ainsi qu'un téton 122 prévu pour venir s' engager dans un trou correspondant (non représenté) de la platine 107 pour assurer un positionnement angulaire précis entre ces deux pièces 107-108. Ce téton 122 peut être avantageusement axé radialement sur le couple trou/alvéole présentant le numéro 1 afin de faciliter l'identification par comptage électronique des alvéoles réactionnels et, en conséquence, des échantillons qui s'y trouvent contenus. Cette disposition convient particulièrement bien, notamment dans le cas où la commande des moteurs pas à pas 106, 109 utilisés dans cet appareil est effectuée automatiquement ou semi-automatiquement par microprocesseur. Quel que soit le mode de commande utilisé, l'appareil devra pouvoir effectuer une séquence de fonctionnement du type de celle qui sera décrite ci-après. Selon cette séquence de fonctionnement, à l'état initial, l'appareil présente l'alvéole numéro 1, qui contient un échantillon à analyser au droit de l'aiguille doseuse 112. Le plateau 104 est alors en position horizontale. A partir de cette position, l'appareil effectue le cycle opératoire suivant Dans un premier temps, le moteur pas à pas 106 tourne de N pas, ce qui produit, grâce à la came 105, un basculement vers le haut du plateau 104, autour de son axe de pivote ment 103. Au cours de ce basculement, le téton 112', prévu dans le couvercle, s'engage dans le trou 120 du porte échantillons 108 associé à l'alvéole numéro 1, de manière à assurer le centrage précis de l'alvéole par rapport à l'aiguile 112. Au terme de ce basculement, l'aiguille 112 (fixe) se trouve engagée dans l'alvéole numéro 1 et l'opérateur ou tout système automatique peut injecter les réactifs à l'aide des seringues 114, 115, 116. Une fois les réactifs injectés dans l'alvéole numéro 1, le moteur pas à pas 106 tourne à nouveau de N pas en arrière, ce qui produit un basculement vers le bas du plateau 104 et un désengagement de l'aiguille 112 qui se trouve alors en dehors de l'alvéole numéro 1. Au cours de l'étape suivante, le moteur pas à pas 109 tourne de N pas de manière à amener l'alvéole suivant (alvéole numéro 2) au droit de l'aiguille 112 et un nouveau cycle de fonctionnement peut être exécuté. Bien entendu, dans le cas où cet alvéole numéro 2 ne doit pas faire l'objet d'une préparation, il est possible de passer directement à l'alvéole numéro 3 ou à un alvéole suivant, sans provoquer l'actionnement du plateau 104. Comme précédemment mentionné, l'appareil peut en outre comprendre un dispositif d'analyse, tel que, par exemple, un photomètre agencé dans le parcours des alvéoles 1 à 60, de manière à pouvoir procéder à l'analyse d'un échantillon pendant qu'un autre échantillon se trouve en cours de préparation. Selon une caractéristique de l'invention, ce dispositif d'analyse peut avantageusement être disposé à l'intérieur du boîtier 101. Dans le cas où il s'agit d'un détecteur photométrique, celui-ci peut être directement situé sur le porte-échantillons et n'utilise pas de tuyauterie souple. En outre, la résistance électrique utilisée pourrait être remplacée par un dispositif à effet PELTIER.- Revendications de brevet 1. Appareil pour la préparation d'échantillons de produits en vue de leur analyse, cet appareil comprenant une structure fixe, une structure mobile portée par la structure fixe et présentant des moyens de support aptes à recevoir un porte-échantillons muni d'une pluralité de récipients réactionnels destinés à recevoir-les échantillons, au moins une aiguille doseuse destinée à injecter dans les récipients tout ou partie des éléments intervenant dans la préparation, et un premier dispositif d'entrainement permettant de déplacer, pas à pas, la structure mobile, de manière à amener successivement les récipients réactionnels au droit de l'aiguille doseuse, caractérisé en ce que ladite aiguille doseuse (112) est montée fixement sur la structure fixe (101), et en ce qu'il comprend en outre un second dispositif d'entraînement (105106) apte à déplacer la structure mobile (104-107) et, en conséquence, le porte-échantillons (108) en direction de l'aiguille doseuse (112), de manière à effectuer, lors des périodes d'arrêt du premier dispositif d'entraînement (109), l'engagement de l'aiguille doseuse (112) dans un récipient réactionnel correspondant (1 à 60) du porteéchantillons (108). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la susdite structure mobile comprend une platine circulaire (107) montée rotative sur un support mobile (104) dont les déplacements sont commandés par un actionneur (105-106), cette platine (107) étant entraînée par un moteur (109). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit support mobile consiste en un plateau (104) articulé sur la structure fixe, et en ce que ledit actionneur comprend une came (105) entrainée par un moteur pas à pas (106). 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit support mobile (104) est monté sur des glissières solidaires de la structure fixe (101). 5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure fixe consiste en un boîtier (101) refermé par un couvercle amovible (102) sur lequel est montée fixement l'aiguille doseuse (112), ledit boîtier renfermant la structure mobile (104) et le porteéchantillons (108). 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit boîtier (101) est calorifugé, et en ce qu'il comprend des moyens permettant de thermostater le volume intérieur du boîtier (101). 7. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une résistance chauffante (111) montée sur le plateau (104), sous la zone du porteéchantillons (108) comportant les susdits récipients réactionnels (1 à 60). 8. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdits récipients réactionnels consistent en des alvéoles réactionnels (1 à 60) formés dans le porte-échantillons (108). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits alvéoles réactionnels (1 à 60) présentent une forme oblongue. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le porte-échantillons (108) comprend, au droit de chacun des récipients réactionnels (1 à 60), un trou de centrage (120) dudit récipient sur l'aiguille doseuse (112), et en ce que ces trous (120) coopèrent avec un téton (112') porté par le couvercle (102) de l'appareil. 11. Appareil selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que le susdit porte-échantillons (108) présente la forme d'une couronne et comprend, au niveau de sa face inférieure, un bourrelet circulaire (121) permettant son centrage sur la susdite platine (108), ainsi qu'un téton (122) venant s'engager dans une encoche prévue dans ladite platine (108). 12. Porte-échantillons utilisable dans l'appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (118) en forme de couronne présentant - une face supérieure, sur laquelle débouche une pluralité d'alvéoles réactionnels (1 à 60) disposés selon une répar tition circulaire, à proximité du pourtour extérieur dudit corps (118), et une pluralité de trous (120) disposés également selon une répartition circulaire, à proximité desdits alvéoles (1 à 60), chacun desdits trous (120) étant radialement aligné avec un alvéole (1 à 60) corres pondant, et - une face inférieure, comprenant une aire de support en forme de couronne, munie d'un bourrelet circulaire de centrage (121) ainsi que des moyens (122) permettant de fixer la position angulaire du porte-échantillons (108) sur son support (104) dans l'appareil. 13. Porte-échantillons selon la revendication 12, caractérisé en ce que sa face supérieure comprend une numérotation affectée aux ensembles trous (120)/alvéoles (1 à 60). 14. Porte-échantillons selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'il est réalisé en matière plastique moulée.