Brevet FR2576103A1 — publié le 19860718

Dispositif pour mouler un gel d'électrophorèse en forme de coin, procédé pour la fabrication de ce dispositif et procédé de moulage du gel. La présente invention se rapporte à l'élec- trophorèse,notamment à l'électrophorèse d'acides nuclé- iques en séquence, et concerne en particulier un dispo- sitif pour mouler un gel d'électrophorèse en forme de coin, un procédé pour la fabrication du dispositif de moulage et un procédé pour mrouler une feuille de gel d'électrophorèse en forme de coin. Un grand nombre de feuilles de gel sont mou- lées en position horizontale, comme cela est représenté et décrit dans les brevets des E.U.A. n 4 151 065 et 4 234 400. - Bien que les dispositifs pour les feuilles de gel horizontales puissent fonctionner, il est souhai- table de mouler les feuilles en position verticale pour obtenir des résultats optimaux. Il est souhaitable en particulier de mouler les gels en position verticale avec une épaisseur de feuille de gel croissant de haut en bas pour constituer en coupe transversale une forme en coin renversé ou une forme en V renversé. Etant donné que les feuilles de gel verti- cales sont moulées entre les plaques de moulage en ver- re planes avec un joint ou bande d'espacement périphé- rique intercalé entre les plaques, on a rencontré des difficultés pour créer un moule produisant une feuille de gel relativement mince présentant à sa partie infé- rieure une épaisseur plus grande qu'à sa partie supé- rieure. Une technique antérieure a consisté à utiliser des plaques de moulage en verre planes classiques avec un élément d'espacement mince et allant en s'amincissant. Etant donné que les éléments d'espacement ont une épaisseur de l'ordre de 0,2 à 1,0 millimètre et que l'inclinaison d'amincissement peut être aussi fai- ble que 0,014 millimètre par centimètre linéaire, on peut voir qu'il est très difficile de réaliser de tels éléments d'espacement avec précision. En conséquence, le but principale de l'inven- tion consiste à créer un nouveau dispositif pour mouler un gel d'électrophorèse en position verticale. Un autre but de l'invention consiste à créer un nouveau procédé pour fabriquer le moule. Encore un autre but de l'invention consiste à créer un procédé pour mouler une feuille de gel re- lativement mince, la feuille présentant une épaisseur croissante du haut vers le bas, de sorte que sa section transversale présente la même forme qu'un coin renver- sé ou un V renversé. Un autre but de l'invention consiste à cré- er un dispositif de moulage dans lequel l'élément d'espacement a une épaisseur uniforme et n'a pas be- soin d'aller en s'amincissant. A cet effet, l'invention concerne un dispo- sitif du type ci-dessus caractérisé en ce qu'il com- porte deux plaques présentant chacune une première surface plane, ces plaques étant maintenues à distance par des bandes de matière de joint d'épaisseur uniforme, des bords opposés de l'une des plaques étant décalés de la surface plane pour définir des secondes surfaces, ces secondes surfaces étant inclinées par rapport à la première surface, et des moyens pour serrer les plaques conjointement avec la matière de joint prise en sand- which entre les surfaces. L'invention crée également une nouvelle dis- position de réservoirs de liquide tampon comportant des vidanges inférieures judicieuses et rapides ainsi que des robinets d'arrêt ou des purgeurs. Une autre caractéristique de l'invention consiste à créer des éléments de protection pour isoler le gel et pour optimiser et répartir la chaleur dans ce gel. L'invention prévoit également des organes de serrage judicieux à fonctionnement rapide pouvant être placés dans au moins deux positions pour maintenir les éléments de protection et pour appliquer la pres- sion de serrage appropriée aux plaques de moulage. Un procédé pour fabriquer le dispositif de moulage comporte conformément à l'invention les étapes dans lesquelles on prend deux plaques de moulage pré- sentant chacune des premières surfaces sensiblement planes, on forme deux secondes surfaces inclinées et correspondantes sur des bords opposés de l'une des plaques, ces secondes surfaces étant décalées de la première surface adjacente, on dispose une bande de matière de joint d'épaisseur uniforme en contact su- perficiel avec les deux secondes surfaces, et on serre les plaques ensemble avec la matière de joint prise en sandwich entre ces plaques. Un procédé pour fabriquer une feuille de gel verticale ayant la forme d'un coin renversé o l'épaisseur de la feuille à sa partie supérieure est de l'ordre de 0,2 mm à 0,4mm et l'épaisseur à sa partie inférieure est de l'ordre de 0,8 mm à 1,0 mm comporte, conformément à l'invention les étapes dans lesquelles on constitue le dispositif de moulage comme exposé ci-dessus et on verse un gel approprié dans la partie supérieure ouverte du dispositif de moulage. D'autres-caractéristiques et avantages de l'invention résultent de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisa- tion de l'invention, dessins dans lesquels: - la Fig.1 est une vue en perspective du dispositif assemblé; - la Fig.2 est une coupe verticale des pla- ques de moulage dans la zone d'une bande d'espacement en regardant dans leplan représenté par la ligne 2-2; - la Fig.3 est une vue éclatée du dispositif suivant la Fig.1; - la Fig.4 est une vue éclatée du sandwich formé par les plaques de moulage de la Fig.2, montrant les secondes surfaces inclinées d'une plaque de moulage; La Fig. 4A et la Fig.4B sont des agrandissements de certaines parties de la Fig.4 montrant de façon dé- taillée comment chaque seconde surface est décalée et inclinée; - la Fig.5 est une élévation frontale du dis- positif de la Fig.1; - la Fig.6 est une vue de dessus correspondant à la Fig.5; - la Fig.7 est une vue en élévation du côté droit de la Fig.5; - la Fig.8 est une élévation arrière du dis- positif suivant la Fig.5 En se référant aux dessins dans le détail, en particulier aux figures 1,2 et 3, on voit que la ré- férence numérique 10 désigne d'une façon générale une unité d'électrophorèse d'acides nucléiques en séquence comportant des supports latéraux 11,12, un panneau frontal principal 15 reliant les supports latéraux en et 25. Un panneau arrière 13, une partie 14 du pan- neau frontal principal 15 et un panneau inférieur 16 définissent un réservoir tampon supérieur 17. Le panneau inférieur 16 est réalisé avec une rainure allongée en forme de V pour recevoir une élec- trode en platine 18 se terminant par un connecteur électrique 19. Le réservoir 17 est fermé par un panneau su- périeur 21 articulé sur les supports latéraux 11 et 12 par des axes d'articulation 22 et 23. Le panneau infé- rieur 16 est équipé d'un robinet de purge 24 à fonction- nement rapide pour que l'on puisse opportunément vidan- ger et nettoyer le réservoir 17. Un réservoir tampon inférieur 26 est formé par des prolongements 27,28 des supports latéraux 11,12, un panneau frontal trapézoidal 29, une partie 30 du pan- neau frontal principal 15 et un panneau inférieur 31. Dans ce cas également, le réservoir est réa- lisé avec une rainure pour recevoir une seconde élec- trode 32 se terminant par un connecteur électrique 33. Des consoles 34 et 36 sont prévues pour porter des plaques de moulage de gel d'une façon qui sera décrite dans la suite. Le panneau inférieur comporte également un second robinet de purge 37 facilitant la vidange et le nettoyage comme prévu pour le réservoir supérieur 17. Un panneau de fermeture 38 articulé sur le panneau frontal 29 en 39 et 41 est réalisé avec une ou- verture 42 pour assurer le passage du connecteur 33. De façon similaire, le panneau de fermeture 21 du réservoir supérieur est prévu avec une ouverture 43 pour recevoir le connecteur électrique correspondant 19. Eur la Fig.3, les différentes plaques et les différents panneaux verticaux sont désignés comme suit: la référence numérique 44 désigneun moule pour gel. La référence numérique 46 désigne une feuille transparente légère et isolante en polycarbonate ou matière similaire. La réfé- rence numérique 47 désigne une membrane mince conductrice de la dchaleur en caoutchouc au silicone ou matière plastique similaire qui agit en même temps comme un isolant électrique. La ré- férence numérique 48 désigne une t8le en métal conducteur tel que l'aluminium ou le cuivre pour répartir la chaleur dans le coin de gel. Enfin, la référence numérique 49 désigne une feuille de recouvrement en matière plastique, en verre ou en une autre matière appropriée dans un but de décoration extérieure. Le mode de préparation et de fabrication du moule pour gel est décrit en détail dans la suite en se référant aux figures 4,4A et 4B. Le moule pour gel 44 comporte une première plaque de moulage en verre 51, présentant une pre- mière surface plane 52, et une seconde plaque de moulage en verre 53 présentant une première surface plane 54. Il est à noter que les plaques de moulage sont disposées verticalement et que les secondes sur- faces 56,57 sont décalées davantage en haut (voir la cote B) qu'en bas (voir la cote C). Des bords opposés de la plaque 53 sont réalisés, habituellement par mroulage, avec des secondes surfaces inclinées 56,57, toutes les parties de ces se- condes surfaces étant décalées de la première surface correspon- dante 54. Il est à noter que les plaques de moulagE sont disposées verticalement et que les secondes surfaces 56,57 scrt décalées davantage en haut (voir la cote B) qu'en bas (voir la cote C). Ces secondes surfaces 56,57 à inclinaison régulière ont pour effet, lorsque les plaques de roulages sont ap liquées l'une sur l'autre, conme représenté sur la Fig.2 et la Fic-.3, que l'in- tervalle entre les premières surfaces 52,54, ou surfaces primaires, des plaques de moulage 51,53 est plus faible en haut qu'en bas. A ce propos, les références numériques 58, sur la Fig.3 désignent un ruban pour assembler et fixer les plaques de oulage temrorairenent jusqu'à ce qu'elles soient fixées dans le dispositif d'une façon qui sera décrite dans la suite. Des bandes d'espacement ou joints 59 et 61 sont fabriqués en polytétrafluoréthylène ou en matière équivalente. Ces bandes présentent une épaisseur uniforme A de 1 'ordre de 1,0 millimètre et une largeur de 13 millimètres environ. Il est important que la matière du joint soit inerte et ne produise aucune réaction avec le gel ou les particules se trouvant à l'intérieur de ce gel. La cote B en haut de la plaque de moulage en verre 53 (une seule seconde surface 56 est représentée en détail) est de l'ordre de 0,8 millimètre à 1,0 mil- limètre. Elle va en diminuant uniformément jusqu'à une cote G en bas de la plaque. Cette cote G est de l'ordre- de 0,20 à 0,40 millimètre. La largeur des secondes surfaces 56,57 est prévue pour le logement en largeur des bandes d'espa- cement ou joints 59,61. Ainsi, quand les plaques de moulage sont ser- rées l'une contre l'autre sous une pression de l'ordre de 0,56 bar, une cavité de moulage est constituée avec une section transversale en forme de coin renversé ou de V renversé. A titre d'exemple, un ensemble de moulage de gel destiné à la réalisation d'un moule présentant un intervalle de 0,3 mm en haut et un intervalle de 0,9 mm en bas en utilisant des bandes d'espacement ri- gides en polytétrafluoréthylène est constitué comme indiqué ci-après: Deux plans inclinés décalés (secondes surfa- ces ou surfaces secondaires) sont réalisés par moulage dans la plaque de moulage 53, de manière que la cote B (profondeur de décalage en haut de la surface secondaire inclinée) soit égale à 0,7 mm et que la cote G (profon- dur de décalage en bas de la surface secondaire incli- née) soit égale à 0,1 mm. Ainsi, quand les plaques de moulage 51 et 53 sont serrées l'une contre l'autre avec les bandes d'espacement 59,61 disposées dans les deux surfaces secondaires décalées, on réalise un moule pour gel présentant en section transversale une forme tronquée en coin renversé, l'intervalle en haut étant égal à 0,3 mm et l'intervalle en bas étant égal à 0,9 mm. Le dispositif est assemblé en disposant la t8le métallique 48 (en aluminium dans ce cas) dans un logement périphérique 62 réalisé dans le panneau avant 15 et en fixant la t8le sur le panneau 15 par des vis 63 (dans ce cas, il s'agit de vis en matière plastique). La feuille décorative ou ornementale 49 est fixée, généralement par un adhésif, sur la face arrière de la t8le métallique 48. Ensuite, la feuille de caoutchouc au silicone 47 est fixée par adhésif sur la face avant de la t6le métallique 48, de manière que cette feuille de caoutchouc au silicone s'étende dans le joint entre le logement 62 et le bord périphérique de la t8le 48 et recouvre une partie du panneau frontal principal 15. Les plaques de moulage, temporairement main- tenues par des rubans comme représenté sur la Fig.3, sont mises en place comme un ensemble sur des consoles 34,36 et des crampons 64,66 chargés par des ressorts sont amenés par rotation dans la position de serrage, ce qui fixe les plaques assemblées et bloque ces pla- étroitement sur le panneau frontal principal 15. Il y a lieu de noter que la plaque de moulage intérieure en verre 53 est plus courte que la plaque conjuguée 51 et réalise un joint étanche aux liquides contreun joint d'étanchéité en forme de U 67 logé dans une rainure correspondante 68 formée dans le panneau frontal 15. Ce joint est complété par des tampons d'étan- chéité 69,71 pris en sandwich entre le panneau frontal et la partie 72, en saillie vers le haut, de la pre- mière plaque de moulage 51. Ce joint est nécessaire pour garantir que la solution tampon du réservoir supérieur 17 s'écoule par-dessus la partie de panneau frontal 14 de ce réservoir dans le gel situé dans le moule pour gel sans fuir en d'autres emplacements. A ce moment, le moule pour gel, temporaire- ment maintenu par des rubans, est placé sur les con- soles 34,36 et il est étroitement fixé sur le panneau frontal 15 en manoeuvrant les crampons 64,66 chargés par des ressorts. C'est-à-dire que les crampons sont tirés en opposition à un ressort de chargement (le ressort est alors comprimé), ils sont tournés et en- suite relâchés pour appliquer une pression de serrage appropriée aux plaques de moulage, cette pression étant au moins égale à 0,56 bar. Il y a lieu de noter que les consoles 34, 36 sont situées à l'intérieur du réservoir inférieur 26, de sorte que lorsque la solution tampon est intro- duite, le bas de la feuille de gel est immergé dans cette solution tampon. Si la feuille isolante 46 est nécessaire, elle est descendue en place en avant du moule et elle est positionnée par des broches de guidage 73,73. Comme mentionné précédemment, les crampons 64,66 chargés par des ressorts ont deux positions de serrage. Ainsi, ces crampons sont mis dans leur se- conde position et sont utilisés pour serrer judicieu- sement la feuille isolante 46 et les plaques de mou- lage de gel 51,53 sur le panneau frontal 15 en mainte- nant une pression de serrage du moule appropriée. Les panneaux de fermeture 21 et 38 des réservoirs tampon sont mis en place et, après intro- duction de la matière du gel et du liquide tampon ap- proprié dans le réservoir supérieur et le réservoir inférieur, l'unité est prête à fonctionner. REVENDICATIONS 1 . Dispositif de moulage (10) pour façon- ner un gel d'électrophorèse notamment d'acides nucléi- ques en séquence, suivant une forme analogue à celle d'un coin, caractérisé en ce qu'il comporte deux pla- ques (51,53) présentant chacune une première surface plane (52,54), ces plaques étant maintenues à distance par des bandes de matière de joint (59,61) d'épaisseur uniforme, des bords opposes de l'une (53) des plaques étant décalés de la surface plane (54) pour définir des secondes surfaces (56,57), ces secondes surfaces (56,57) étant inclinées par rapport à la première surface (54), et des moyens (64,66) pour serrer les plaques conjointe- ment avec la matière de joint prise en sandwich entre les surfaces. 20. Dispositif de moulage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les dimensions de la ma- tière de joint (59,61) sont déterminées pour que cha- que bande de cette matière s'étende en face d'une se- conde surface (56,57). 3 . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les plaques (51,53) sont disposées verticalement et en ce que chaque se- conde surface (56,57) est disposée par rapport à la première surface (54) de manière que les premières sur- faces (52,54) des plaques respectives (51,53) soient décalées davantage en bas des plaques qu'en haut quand les plaques sont serrées l'une contre l'autre. 4 . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 3, caractérisé en ceque les premières surfaces planes (52,54) des plaques (51,53) définissent une section transversale en forme de coin inversé quand les plaques sont serrées, espacement des premières surfaces (52,54) le long de cette forme en coin ne 1 1 dépassant pas l'épaisseur de la matière de joint (59, 61). . Dispositif de moulage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du coin est comprise entre 0,2 mm et 0,4 mm à une extrémité et est comprise entre 0,8 mm et 1, 0 mm à l'extrémité opposée. 6 . Dispositif de moulage selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que l'épaisseur uniforme de la matière de joint (59,61) est au moins égale à 1,0 mm. 7 . Dispositif de moulage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'une feuille (48) conduc- trice de la chaleur est disposée de façon sensiblement parallèle aux plaques (51,53) avec des dimensions si- milaires. 8 . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que la feuille conductrice (48) est choisie dans un ensemble de matières conduc- trices de la chaleur telles que le cuivre, l'aluminium ou l'argent. 9 . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que la feuille conductrice (48) est disposée sur une face des plaques, une feuil- le isolante étant disposée sur la face opposée de ces plaques. . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 7, caractérisé en ce que la feuille conductri- ce de la chaleur (48) est revêtue d'une peau (47) conductrice de la chaleur et isolante vis-à-vis de l'électricité. 11 . Dispositif de moulage selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les plaques (51,53) sont fabriquées en verre. 12 . Dispositif de moulage selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un châs- sis (11,12,13,14,15) pour porter le moule en position verticale, ce châssis comportant deux réservoirs (17,26), un premier réservoir (17) communiquant avec une première extrémité du gel présentant une forme similaire à celle d'un coin et un second réservoir (26) communiquant avec l'extrémité opposée du gel ayant une forme similaire à celle d'un coin. 13 . Dispositif de moulage selon la reven- dication 12, caractérisé en ce que chaque réservoir (17,26) est équipé d'un robinet (24,37) pour purger chaque réservoir indépendamment. 14 . Dispositif de moulage selon la reven- dication 12, caractérisé en ce que le châssis (11,12, 13,14,15) comporte un jeu de crampons de serrage (64,66) pouvant être disposés dans une première posi- tion pour fixer le moule sur le châssis et dans une seconde position pour fixer le moule et la feuille isolante conjointement sur le châssis. . Procédé pour fabriquer un dispositif de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes dans lesquelles: on fabrique deux plaques de moulage (51,53) comportant chacune des premières surfaces (52,54) essentiellement planes, on forme des secon- des surfaces inclinées (56,571 sur les bords opposés de l'une 53) des plaques, ces secondes surfaces étant décalées de la surface primaire adjacente (54), on dispose une bande de matière de joint (59,61) d'épais- seur uniforme en contact superficiel avec chacune des surfaces secondaires, et on serre les plaques l'une contre l'autre avec la matière de joint prise en sandwich entre les plaques. 16 . Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en outre les étapes dans lesquelles: on dispose les plaques de moulage (51,53) en position verticale et on forme les secondes surfaces inclinées (56,57) sur l'une (53) des plaques, de manière que la surface secondaire soit décalée de la surface primaire en haut de cette plaque d'une plus grande distance qu'en bas de ladite plaque. 17 . Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que les plaques de moulage (51,53) sont en verre et en ce que les surfaces secondaires inclinées (56,57) sont formées par moulage. 18 . Procédé pour mouler une feuille de gel d'électrophorèse en forme de coin, caractérisé en ce qu'on introduit un composé de gel approprié dans un dispositif de moulage fabriqué selon la re- vendication 15. 19 . Procédé pour mouler une feuille de gel d'électrophorèse en forme de coin, caractérisé en ce qu'on verse un composé de gel approprié dans un dis- positif de moulage fabriqué selon la revendication 16.