Brevet FR2589239A1 — publié le 19870430

La présente invention est généralement dirigée vers la réaction de particules immunochimiques réactives et en particulier à une chambre de réaction agglutinographique qui provoque,de manière intrinsdque, l'agglutination des particules immunochimiques réactives et présente un enregistrement visuel stable et à contraste élevé de la réaction d'agglutination. Le procédé par lequel un enregistrement visuel stable, à contrasteélevé, d'une réaction d'agglutination de particules immunochimiques se produit, sans la nécessité d'un mouvement externe, est appelé ici "agglutinographie" ou "réaction agglutinographique". Des méthodes pour la réaction de particules immunochimiques réactives en utilisant des lamelles de laboratoire sont bien connues mais présentent des résultats qui sont loin d'être satisfaisants. Ces méthodes connues sont usuellement caractérisées par la mise en place des réactifs liquides sur une lamelle en verre et un balancement et un tourbillonnement légers de la lamelle pour forcer les réactifs liquides à tourbillonner et à former des agglutinations. Sans le tourbillonnement des particules réactives, il ne se forme pas de manière fiable d'agglutinations visibles. Typiquement, pour obtenir une performance optimale, le balancement et le tourbillonnement de la lamelle doivent être accomplis d'une manière exacte, pendant une durée précise. A la fin de la durée de balancement et de tourbillonnement, les résultats doivent être lus immédiatement. Cette méthode connue produit des résultats incorrects dans plusieurs conditions. Si le tourbillonnement est accompli trop rapidement ou trop lentement ou si la durée du balancement et du tourbillonnement est trop courte ou trop longue, les réactifs ou bien ne réagissent pas complètement ou réagissent trop. Si les résultats de la réaction ne sont pas observés à la fin de la durée du balancement, elle peut continuer à réagir. Les réactifs conventionnels d'agglutination s'évaporent également en quelques minutes, ce qui détruit rapidement l'enregistrement visuel de la réaction particulaire. Si les réactifs débordent au-delà des bords de la lamelle pendant le balancement ou autre manipulation, il s'ensuit naturellement des résultats imprécis. Une chambre de réaction agglutinographique pour des particules liquides réactives est prévue. La chambre de réaction se compose d'un premier panneau et d'un second panneau recouvrant au moins une partie du premier panneau. La zone non en recouvrement du premier panneau défini une région de réception. Le premier panneau est séparé du second panneau à une distance prédéterminée pour définir une chambre entre lesdits premier et second panneaux. L'introduction de particules liquides réactives à ou autour de la région de réception provoque une force capillaire qui déplace les réactifs liquides dans la chambre et force une réaction d'agglutination à se produire entre les premier et second panneaux. La présente invention a pour objet de procurer une chambre de réaction agglutinographique. La présente invention a pour autre objet de procurer une chambre de réaction agglutinographique qui provoque la formation d'agglutinations sans balancement ou tourbillonnement. La présente invention a pour autre objet une chambre de réaction agglutinographique qui provoque la formation d'agglutinations qui sont reproductibles et faciles à obserber sans la nécessité de temporiser la réaction. Un autre objet de l'invention est de procurer une chambre de réaction agglutinographique qui produit un enregistrement de la réaction agglutinographique. La présente invention a pour autre objet de produire une chambre de réaction agglutinographique qui est simple à utiliser et produit des réactions reproductibles d'agglutination. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1A est une vue en plan d'une chambre de réaction agglutinographique construite selon un mode de réalisation préféré de l'invention; - la figure 1B est une vue en élévation latérale de la chambre de réaction agglutinographique de la figure 1A; - la figure 1C est une vue partiellement agrandie de la région C entourée d'un cercle sur la figure lB;; - les figures 2A-2C sont des vues en coupe transversale progressives d'une réaction agglutinographique se produisant dans la chambre de réaction agglutinographique de la figure 1A; - les figures 3A-3C sont des vues en plan progressives de la réaction agglutinographique respectivement représentée sur les figures 2A-2C; - la figure 4 montre un autre mode de réalisation de la chambre de réaction agglutinographique construite selon l'invention; - la figure 5 est un autre mode de réalisation d'une chambre de réaction agglutinographique construite selon l'invention; - la figure GA est une vue en plan d'un autre mode de réalisation d'une chambre de réaction agglutinographique construite selon l'invention;; - la figure 6B est une vue en élévation latérale de la chambre de réaction agglutinographique de la figure 6A; - la figure 7 est une vue en élévation latérale d'un autre mode de réalisation d'une chambre de réaction agglutinographique construite selon l'invention; - la figure 8A est une vue en plan d'un autre mode de réalisation d'une chambre de réaction agglutinographique construite selon l'invention; et - la figure BB est une vue en élévation latérale de la chambre de réaction agglutinographique de la figure 8A. On se référera d'abord aux figures lA-1C où une chambre de réaction agglutinographique, généralement -indxquee--en 10, et et canstruite selon l'invention, est représentée. La chambre de réaction agglutinotraphique 10 se compose d'un panneau supérieur en verre 20 et d'un panneau inférieur en verre 21 avec un espace étroit D-D défini entre les panneaux 20, 21 délimité par des. pièces d'espacement 30 pour produire une chambre capillaire plane 15. Une région de réception 22 est définie par la surface à laquelle le plus petit panneau 20 ne recouvre pas le panneau 21. Des particules réactives immunochimiques dans un liquide 23 sont appliquées à la région de réception 22. Des réactifs 22 sont placés à proximité de l'extrémité 26 de la chambre capillaire 15. Des particules & tV-esiiufflnocni-miques 2-3 sont alors attirées dans la chambre capillaire 15 par action capillaire et sont forcées à être attirées à travers toute la chambre. Les panneaux 20, 21 peuvent être de dimension égale et les réactifs 23 sont alors introduits à une entrée vers la chambre capillaire 15. Afin de comprendre la façon dont un essai de réaction d'agglutination se produit en utilisant la chambre de réaction d'agglutination de la présente invention, les étapes de base suivantes expliquent un essai d'agglutination. Un échantillon d'essai, un anticorps réactif et un latex de polystyrène réactif seraient déposés à la pipette sur la lamelle 10 à la région de réception 22. Les réactifs et l'échantillon d'essai 23 sont attirés à travers la chambre capillaire 15. Si l'échantillon d'essai est absent de la molécule d'intérêt, l'échantillon réactif commence à réagir et à former de petites agglutinations. Cet écoulement capillaire, qui est intrinsèque à la chambre de réaction agglutinographique, produit la force d'entraînement pour la formation d'agglutinations. Dès que deux particules réagissent pour former une agglutination, leur vitesse combinée se réduit par rapport aux particules n'ayant pas réagi Cette réduction de vitesse est prédite par la loi de Stoke F=6 nrv ; v = F x 1 6 n r la loi de Stoke indique pour une particule dans un liquide de viscosité n, la vitesse v de la particule relativement à la vitesse du liquide est inversement proportionnelle au rayon r de la particule. En conséquence, un agglutination de particules se déplace plus lentement que des particules non agglutinées. De même, de plus grandes agglutinations de particules se déplacent plus lentement que de plus petites agglutinations de particules. Par ailleurs, dans le cas où la molécule d'intérêt est présente, la réaction d'agglutination se passe proportionnellement à la quantité de la molécule d'intérêt présente. En se référant aux figures lA-lC, tandis que les réactifs liquides passent de la droite à la gauche, les particules n'ayant pas réagi qui sont derrière une agglutination entrent en collision avec l'agglutination du fait de la différence relative de vitesse qui existe entre les particules n'ayant pas réagi et les particules agglutinées. Ces collisions ont pour résultat des agglutinations encore plus importantes qui se déplacent encore plus lentement et son ainsi exposées à un taux toujours croissant de collision avec des particules n'ayant pas réagi et de plus petites agglutinations. Ce processus réactif continuejusqu'à ce que la dimension des agglutinations augmente au point que leur vitesse s'approche de zéro, point auquel toute particule n'ayant pas réagi soit colle à l'agglutination ou continue au delà des agglutinations dans le flux liquide entourant les particules agglutinées. Le résultat de cette situation est une présentation visuelle à contraste très élevé des agglutinations lorsqu'elles se produisent dans l'échantillon d'essai. On se réfèrera maintenant aux figures 2A-2C et 3A-3C où est représentée une illustration séquentielle d'une réaction agglutinographique se produisant dans la chambre de réaction agglutinographique de la figure 1. Les figures 2R et 3A représentent la condition de la réaction tandis que les réactifs agglutinographiques 23 sont déposés , à la pipette , sur la région de réception 22 du panneau 21 à proximité de la position 26 de la chambre capillaire 15. Le réactif 22 est attiré par action çapillairedans la chambre capillaire 15. Les réactifs liquides 23 seront attirés continuellement dans la chambre capillaire 15 dans la direction de la flèche 27 jusqu'à ce que l'extrémité éloignée de la chambre capillaire 15 soit atteinte. On se réfèrera maintenant aux figures 2B et 38 où des réactifs liquides 23 sont entrés dans la chambre capillaire 15 et ont commencé à s'agglutiner en petites agglutinations 26. Tandis que les réactifs liquides 23 sont attirés dans la chambre capillaire 15, un écoulement liquide dans la direction de la flèche 27 force les particules agglutinographiques dans le réactif 23 à commencer à s'agglutiner en petites agglutinations 28. On se réfèrera maintenant aux figure 2C et 3Ç où est représentée une réaction agglutinographique complète. La réaction se termine lorsque les forces capillaires arrêtent de forcer les réactifs à s'écouler et lorsque la chambre de réaction agglutinographique se stabilise visuelle ment. Comme on peut plus clairement le voir sur la figure 3C, il y a un degré très élevé d'agglutination uniformément visible à travers toute la surface de la chambre capillaire. Comme la réaction agglutinographique est maintenue entre deux panneaux de verre 20, 21, le liquide ne s'évapore pas rapidement et l'ensemble de la réaction reste stable. Par suite, on peut voir pendant bien plus longtemps que l'on ne le pouvait dans la réaction agglutinographique de l'art antérieur, à l'air libre. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la figure 1, une chambre de réaction agglutinographique 10 est construite comme suit. Le panneau inférieur 21 et le panneau supérieur 20 sont en verre. Le panneau inférieur 21 est par exemple une lamelle en verre de 50 mm x 50 mm sur 1 mm et le panneau supérieur 20 est une lamelle en verre de 50 mm x 40 mm x 1 mm. Ces deux panneaux en verre sont séparés d'une distance d'environ 3umpour créer une chambre capillaire 15. Le réactif 23 se compose d'un mélange de réactifs d'agglutination comme un latex de polystyrène de 0,3 m de diamètre enduit de HCG et un anticorps de HCG en solution. Les panneaux 20 et 21 ne doivent bien entendu pas nécessairement avoir ces dimensions ou être nécessairement en verre. Cependant, au moins l'un du panneau inférieur 21 et du panneau supérieur 20 doit avoir une surface mouillable formant une surface de la chambre capillaire 15. La distance D-D entre la feuille supérieure 20 et la feuille inférieure 21 peut varier d'environ 0,1-500 km, elle est de préférence de 2-20,um et mieux de 3-7 un La distance optimale D-D dépend de la dimension des particules n'ayant pas réagi , Plus les particules n'ayant pas réagi sont grandes, plus la distance D-D doit être importante pour qu une réaction agglutinographique optimale se produise. De même, des particules plus petites n'ayant pas réagi réagissent plus efficacement dans la chambre capillaire 15 ayant une plus petite distance D-D. La distance D-D est maintenu-e entre le panneau supérieur 20 et le panneau inférieur 21 par. des pièces d'espacement 30. Un grand nombre de types différents de pièces d'espacement peut être utilisé pour maintenir la relation espacée entre les feuilles 20, 21. Les pièces d'espacement 30 peuvent être soit en peinture, à l'écran de soie, en encre, en un film de polyester, en poussière, en irrégularités de surface sur les lamelles ou un film distinct. Divers matériaux donneront les meilleurs résultats selon la distance D-D à utiliser dans une chambre de reaction agglutinographique particulière, les réactifs à utiliser dans la chambre de réaction agglutinographique et les tolérances de fabrication. On se référera maintenant à la figure 4 où est montré un autre mode de réalisation d'une chambre de reaction agglutinographique, généralement indiquée en 35, construite selon l'invention. La chambre 35 se compose d'un panneau supérieur en verre 40 et d'un panneau inférieur en verre 41 séparés d'une distance D-D. Le mode de réalisation de la figure 4 est le même que celui des figures 1 à 3 à l'exception que les panneaux supérieur et inférieur 40, 41 sont plus longs que les panneaux 20, 21. Cette distance accrue produit une trajectoire accrue pour le déplacement du liquide et une plus longue durée de réaction active. Avec la plus longue lamelle, une-distribution plus large des agglutinations est possible. On se réfèrera ensuite à la figure 5 où une chambre de réaction agglutinographique 45 construite selon un autre mode de réalisation de l'invention est représentée. La chambre de réaction 45 se compose d'un seul panneau inférieur 41 ayant trois panneaux supérieurs 47a, 47b, 47c de longueursdifférentes. Dans tous les autres aspects fonctionnels, le mode de réalisation de la figure 5 est le même que le mode de réalisation de la figure 1. L'utilisation des trois panneaux supérieurs de longueurs différentes produit un affichage de degrésdifférentiels d'agglutination pour le même réactif . Tandis que le mode de réalisation de la figure 5 est montré avec trois panneaux supérieurs 47a, 47b, 47c, deux panneaux supérieurs ou quatre panneaux supérieurs ou plus peuvent être utilisés selon les diverses conditions. On se réfèrera maintenant aux figures 6A, 6B où une chambre de réaction agglutinographique, généralement indiquée en 55, construite selon un autre mode de réalisation de l'invention,est représentée. Dans ce cas, un panneau supérieur 50 a une ouverture circulaire 52 en son centre. Les dimensions externes du panneau supérieur 50 et du panneau inférieur 51 sont les mêmes. Dans ce mode de réalisation, le réactif est déposé, à la pipette sur le panneau inférieur 51 par l'ouverture 52. Cette configuration permet un motif radial de l'agglutination et présente une moindre opportunité d'un renversement des réactifs. A part l'emplacement de la région de réception pour les réactifs, ce mode de réalisation présente les mêmes caractéristiques et bénéfices fonctionnels et de structure que ceux ci-dessus décrits pour la figure 1. De plus, un motif de distribution radialeest créé. On se réfèrera maintenant à la figure 7 où une chambrede réaction agglutinographique, généralement indiquée en 65, construite selon un autre mode de réalisation de l'invention, est représentée. La chambre de réaction 65 a un panneau inférieur 61 et un panneau supérieur 60a, tous deux présentant les mêmes caractéristiques et bénéfices de fonction et de structure que ceux ci-dessus décrits pour la figure 1. Cependant, la chambre capillaire 65 a également un second panneau supérieur 60b recouvrant le panneau 60a et ayant la même longueur que le panneau 60a. De cette façon, deux couches d'agglutination sont visuellement superposées pour une meilleure observation des réactions d'agglutination . Des pièces d'espacement 63 sont disposées entre les panneaux 60a et 60b et des pièces d'espacement 64 sont disposées entre les panneaux 60a et 61 pour maintenir ces trois panneaux en relation espacée. Les pièces d'espacement 63 et 64 peuvent être ajustées pour créer deux chambres capillaires de dimensions identiques ou différentes. On se refèrera maintenant aux figures 8A, 8B ou est représentée une chambre de réaction agglutinographique, généralement indiquée en 75, construite selon un autre mode de réalisation de l'invention. Le merde de réalisation des figures 8A, 88 est semblable, par sa structure, au mode de réalisation de la figure 1, des éléments identiques ayant des chiffres identiques de référence. Une ou plusieurs bandes de produits chimiques 73, 74 sont placées entre des panneaux 20, 21 dans la trajectoire des réactifs liquides dans la chambre capillaire 15 pour provoquer un effet supplémentaire souhaité. L'effet supplémentaire souhaité peut être soit chimique ou visuel. I1 peut être souhaitable de placer un réactif dans la chambre de réaction agglutinographique et d'introduire un autre réactif à l'ouverture 26 de la chambre capillaire 15. Cela peut éviter la nécessité de mélanger les réactifs avant de les introduire dans la chambre de réaction. Plusieurs produits chimiques différents peuvent être utilisés pour déterminer si le liquide placé au bord du plan capillaire s'agglutine en présence de produits chimiques différents. En conséquence, une chambre de réaction agglutinographique est prévue qui ne nécessite ni balancement ni tourbillonnement; aboutit automatiquement à la fin de la réaction; empêche le gaspillage des réactifs; ne nécessite aucune surveillance de la réaction; et est visuellement stable pendant une longue période de temps parce qu'il n'y a pas d'évaporation sensible. REVENDICATIONS 1. Chambre de réaction agglutinographique pour des particules liquides réactives caractérisée en ce qu'elle comprend, en combinaison, un premier panneau transparent (21) ayant une première surface d'une première aire prédéterminée, un second panneau (20) ayant une seconde surface d'une seconde aire prédéterminée, ladite seconde surface étant coextensive avec et recouvrant au moins une partie de ladite première surface prédéterminée, ledit second panneau étant espacé d'une distance prédéterminée dudit premier panneau de façon que les parties en recouvrement des première et seconde surfaces définissent une chambre capillaire (15) pour attirer des réactifs liquides entre les parties en recouvrement desdites première et seconde surfaces lorsqu'un liquide réactif est introduit à ou autour de la chambre capillaire. 2. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la seconde surface prédéterminée précitée est plus petite que la première surface prédéterminée précitée, la surface ne recouvrant pas ainsi définie, définissant une région de réception (22). 3. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins l'une des première et seconde surfaces est mouillable. 4. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'au moins l'un des premier et second panneaux est un panneau de verre. 5. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les premier et second panneaux sont tous dieux des panneaux en verre sensiblement plats. 6. Chambre selon la revendication 5 caractérisée en ce que les premier et second panneaux ont la même largeur et le premier panneau est plus long que le second panneau pour former une région de réception de réactif sur le premier panneau. 7. Chambre selon la revendication 6 caractérisée en ce que les particules liquides réactives sont attirées dans la chambre capillaire précitée par introduction des réactifs à la région de réception. 8. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les premier et second panneaux sont séparés à la distance prédéterminée précitée par un moyen d'espacement (30). 9. Chambre selon la revendication 8 caractérisée en ce que le moyen d'espacement précité est en un matériau choisi dans le groupe consistant en peinture, écran de soie, encre, film et poussière. 10. Chambre selon la revendication 8 caractérisée en ce que le moyen d'espacement sépare le premier panneau du second panneau d'une distance prédéterminée dans la gamme de 0,1 n à 500hum. 11. Chambre selon la revendication 8 caractérisée en ce que le moyen d'espacement précité sépare le premier panneau du second panneau d'une distance prédéterminée dans la gamme de 2 n à 20 m. 12. Chambre selon la revendication 8 caractérisée en ce que le moyen d'espacement précité sépare le premier pannneau du second panneau d'une distance prédéterminée dans la gamme de 3jum à 7 un. 13. Chambre selon la revendication 8 caractérisée en ce que le premier panneau précité est une lamelle en verre de 50 mm x 50 mm x 1 mm et le second panneau précité est une lamelle en verre de 50 mm x 40 mm x 1 mm. 14. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les premier et second panneaux ont la même largeur et le premier panneau est plus long que le second, la longueur du second panneau étant sensiblement plus importante que la largeur du second panneau. 15. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que le second panneau précité comprend un certain nombre d'organes formant panneaux(47a, b, c). 16. Chambre selon la revendication 15 caractérisée en ce que les organes formant panneauxprécitéssont des lamelles en verre. 17. Chambre selon la revendication 15 caractérisée en ce que les panneaux (47a, h, c) précités sont des solides rectangulaires de différentes longueurs. 18. Chambre selon la revendication Icaractérisée en ce que le second panneau précité a une ouverture (52) sensiblement en son centre, ladite ouverture recouvrant le premier panneau (51). 19. Chambre selon la revendication 18 caractérisée en ce que l'ouverture du second panneau précité est une ouverture circulaire. 20. Chambre selon la revendication 19 caractérisée en ce que les dimensions extérieures du second panneau sont les mêmes que les dimensions extérieures du premier panneau. 21. Chambre selon la revendication 18 caractérisée en ce que la première surface précitée est sensiblement circulaire et la seconde surface précitée est sensiblement annulaire. 22. Chambre selon la revendicatin 1 caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un troisième panneau (60b) sur la surface opposée du second panneau (60a) par rapport au premier panneau (61), ledit second panneau comprenant de plus une troisième surface avec une troisième aire prédéterminée, ledit troisième panneau ayant une quatrième surface avec une quatrième aire prédéterminée et ladite quatrième surface est coextensive avec et recouvre au moins une seconde partie de ladite troisième surface, ledit troisième panneau étant espacé d'une seconde distance prédéterminée dudit second panneau de façon que ladite seconde partie recouvrantedesdites troisième et quatrième surfaces définisse une seconde chambre capillaire pour attirer les réactifs liquides entre lesdites troisième et quatrième surfaceslorsqu'un réactif liquide est introduit à ou autour de la seconde chambre capillaire. 23. Chambre selon la revendication 22 caractérisée en ce que les premier et second panneaux précité sont séparés à la distance prédéterminée précitée par un premier moyen d'espacement. 24. Chambre selon la revendication 23 caractérisée en ce que le troisième panneau précité est espacé de la seconde distance prédéterminée précitée du second panneau précité par un second moyen d'espacement. 25. Chambre selon la revendication 24 caractérisée en ce que les premier et second moyens d'espacement séparent les première et seconde et troisième et quatrième surfaces sensiblement de distances égales. 26. Chambre selon la revendication 24 caractérisée en ce que les premier et second moyens d'espacement- précités sont en matériaux choisis dans le groupe consistant en peinture, écran de soie, encre, film et poussière. 27. Chambre selon la revendication 22 caractérisée en ce que les troisième et quatrième surfaces prédéterminées smt-snsibiejnent~géales. 28. Chambre selon la revendication 22 caractérisée en ce que les seconde, troisième et quatrième surfaces prédéterminées sont sensiblement égales. 29. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un moyen de réaction entre le premier panneau et le second panneau. 30. Chambre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les particules liquides réactives sont un mélange d'un latex de polystyrène enrobé de HCG et d'un anticorps de HCG en solution. 31. Chambre selon la revendication 30 caractérisée en ce que le latex de polystyrène a un diamètre de 0,3hum.