Brevet FR2608768A1 — publié le 19880624

L'invention a pour objet un dispositif à commande manuelle pour le dosage colorimétrique automatique d'hormones ou dérivés hormonaux dans des liquides plasmatiques ou urinaires. Elle est relative principalement au domaine du diagnostic et/ou du suivi de traitement de divers états et/ou affections endocriniens qui requièrent préalablement l'évaluation des concentrations en certaines hormones spécifiques d'un liquide biologique tel que plasma ou urine, et/ou leurs évolutions dans le temps. Plus précisément, mais non exclusivement, l'invention est relative au procédé connu d'"immuno-enzymologie par la méthode sandwich" qui comprend successivement les phases suivantes - prélèvement d'un volume déterminé de liquide tel qu'urine contenant les hormones (antigènes) à détecter, - mise en contact de ce volume d'urine chargé d'antigènes avec un anticorps en phase solide, (par ex. : fixé sur une résine), - mise en contact du complexe antigènes-anticorps ainsi formé avec un autre anticorps lié à un marqueur enzymatique, - lavage du complexe ainsi obtenu pour éliminer l'excédent d'anticorps lié au marqueur enzymatique, puis - immersion du complexe lavé dans un bain révélateur, le complexe final prenant alors une couleur donnant par colorimétrie l'information de mesure d'hormones recherchée. Ce procédé d'immuno-enzymologie par la méthode sandwich est couramment utilisé en laboratoires d'analyses médicales et est mis en oeuvre par des laborantins qui procèdent aux diverses manipulations successives correspondant aux phases du procédé ci-dessus définies. On peut procéder ainsi à divers tests permettant de diagnostiquer des états et/ou affections tels que : grossesse, diabète, hypertension, hépatite, herpès, toxoplasmose, asthme, cholestérol, etc... Les résultats de ces tests, qui nécessitent un délai minimal d'obtention, sont transmis pour interprétation et exploitation au médecin traitant. On conçoit qu'il serait très utile de pouvoir effectuer ces mêmes tests à domicile, de manière aussi fiable, mais simplement et rapidement, pour interprétation éventuelle ultérieure par le médecin. On connait ainsi déjà sur le marché des tests permettant de diagnostiquer soi-même à domicile l'état de grossesse. Ces tests comportent tous un présentoir dans lequel sont logés des tubes, généralement trois, comprenant les réactifs et un révélateur, et une pipette de prélèvement d'urine. Un mode d'emploi précis indique à l'usager les opérations successives qutil doit effectuer et qui ne font que reproduire les diverses manipulations du procédé ci-dessus. Mais , il est évident que la précision de ces tests dépend de la précision du prélèvement d'urine effectué à la pipette et versé dans un tube jusqu'à hauteur d'un trait de repérage, et que la séquence des opérations reste aussi complexe qu'en laboratoire. Ces tests domestiques -restent assez délicats et, de ce fait, ne sont pas très utilisés. La présente invention a précisément pour but de permettre d'effectuer soi-même à domicile divers tests dans des conditions permettant la plus large utilisation possible, ces conditions étant : - même précision d'analyse qu'en laboratoire, - simplification et minimisation des manipulations permettant d'avoir un risque d'erreur de manipulation nul et une fiabilité maximale du test, - un confort maximal d'utilisation, - une impossibilité d'accès, même accidentel, aux divers produits réactifs mis en oeuvre pour effectuer le test, - une intégration du produit de lavage dans le dispositif, rendant superflu un point d'eau externe, - une modularité permettant l'adaptation à divers types de tests. A ces effets, l'invention a pour objet un dispositif à commande manuelle pour le dosage colorimétrique automatique d'hormones ou dérivés hormonaux dans des liquides plasmatiques ou urinaires caractérisé opérationnellement en ce qu'il comporte un corps central cylindrique droit creux équipé à sa base d'un premier ensemble mobile à piston munis de moyens pour admettre à la base du corps central une quantité déterminée de liquide dans un volume de réaction contenant les réactifs appropriés lorsque le corps central est appuyé avec pression verticale contre le fond d'un récipient contenant le liquide à doser, et équipé à sa partie supérieure d'un second ensemble mobile à pistons munis de moyens pour successivement faire traverser le volume de réaction par un liquide de lavage, puis introduire dans ce volume un liquide révélateur colorimétrique lorsque ce second ensemble mobile est actionné un temps suffisant après l'actionnement du premier ensemble mobile pour que la réaction entre le liquide et les réactifs ait eu le temps de se produire. L'invention, ainsi définie de manière générique opérationnelle, peut être mise en oeuvre de multiples manières. Ainsi, le dispositif selon l'invention se caractérise fonctionnellement en ce qu'il comporte - un corps central cylindrique droit creux, - un volume de réaction à la base de ce corps destiné à contenir des réactifs appopriés et fermé par des organes mobiles faisant opercules et solidaires d'un plongeur, - des moyens pour introduire un volume prédéterminé de liquide à doser dans le dit volume de réaction lors d'un déplacement déterminé du plongeur entrainant un déplacement correspondant d'un piston d'aspiration et l'ouverture des dits opercules, - deux volumes étanches à l'intérieur de ce corps destinés à recevoir respectivement un liquide de lavage et un liquide révélateur et qui, déplacés sous l'action d'un poussoir à deux pistons, communiquent successivement avec le volume de réaction et introduisent donc successivement ces deux liquides dans ce volume. Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention se caractérise structurellement en ce qu'il comporte - un corps central cylindrique droit creux de valeurs de diamètre et longueur et d'état de surface tels qu'il soit aisément prenable à la main, - un embout inférieur cylindrique creux en matière transparente solidaire de la base de ce corps central et de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du corps, - un ensemble coaxial inférieur mobile comportant successivement de haut en bas : un premier piston , une première partie de liaison comportant des moyens pour guider l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur du dispositif et des moyens pour permettre un passage de flux entre cette partie et l'embout inférieur; un premier opercule à la base de cette partie de liaison susceptible de fermer la base de l'embout inférieur de même section que le corps ; une seconde partie terminale formant plongeur et comportant des moyens pour guider l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur de la base du dispositif et des moyens pour permettre un passage de flux entre cette seconde partie de liaison et la base de l'embout inférieur ; et un second opercule à la base du plongeur et de même section que le premier opercule, et - une tige poussoir supérieure coaxiale comportant à sa base un deuxième piston espacé par une entretoise d'un troisième piston, ces pistons étant mobiles avec étanchéité à l'intérieur du corps central et formant, d'une part entre eux, un second volume étanche et, d'autre part entre la face inférieure du troisième piston, la face supérieure du premier piston et la surface interne du corps central un troisième volume étanche lorsque la tige poussoir est en position haute. La description suivante de divers modes de réalisation de l'invention mettra clairement en lumière ses caractéristiques essentielles et ses avantages d'emploi. On se référera au dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'invention conditionné avec un bouchon et un chapeau, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de l'invention dans l'état initial prêt à l'emploi, sans bouchon, - la figure 3 est la vue du même dispositif en fin de phase de prélèvement de liquide à doser et en phase de réaction entre ce liquide et les divers réactifs en jeu, - la figure 4 est la vue du même dispositif en cours de phase de lavage du volume de réaction, - la figure 5 est la vue du même dispositif en cours d'éjection de l'ensemble mobile inférieur, et - la figure 6 est la vue du même dispositif en phase de révélation colorimétrique. Les figures 1 à 6 ont été disposées côte à côte à des hauteurs différentes par rapport à une cote de référence X-Y pour bien montrer les déplacements relatifs des divers composants du dispositif au fur et à mesure du déroulement du dosage. La figure 1, sensiblement à l'échelle 1, représente en perspective le dispositif de l'invention tel qu'il se présente pour un utilisateur grand public. I1 comporte un corps cylindrique droit allongé creux (1), avec une forme externe aisément manipulable, cette forme étant déterminée par le diamètre de ce corps, sa longueur, et son état de surface qui, dans cet exemple, comporte des cannelures longitudinales (2). I1 comporte ensuite un embout inférieur cylindrique transparent (3) et est fermé à sa base par un bouchon (4). Un capuchon (5) protège la partie supérieure du dispositif. Une échelle de couleurs de mesure (6) équipe la base du capuchon (5). Comme on le voit sur la figure 2, l'embout inférieur cylindrique creux (3), en matière transparente, emboîté à la base du corps (1) est d'un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du corps central (1), et constitue à la base de ce dernier un volume de réaction (7). Un réactif, constitué d'un anticorps fixé à une résine en phase solide, est déposé sous forme d'une couche (8) autour de la face interne du volume (7). Un autre réactif, constitué d'un autre anticorps, par exemple sous forme de poudre (9) soluble dans l'urine, est déposé dans ce volume de réaction (7). La partie inférieure du corps central du dispositif est équipé d'un ensemble coaxial inférieur mobile multifonctionnel. Cet ensemble comprend successivement, en allant du haut vers le bas - un premier piston (10), coulissant avec étanchéité à l'intérieur du corps (1) et dont la partie supérieure forme un cône convexe (11), et dont on comprendra les fonctions ci-après - une partie de liaison (12) réalisée sous forme d'un cylindre de section cruciforme dont les génératrices extérieures (13) assurent le guidage de l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur du dispositif et dont les passages longitudinaux (14) entre ses pans verticaux permettent un passage de flux entre cette partie de liaison et l'embout inférieur - un premier opercule (15) à la base de cette partie de liaison susceptible de fermer la base (16) de l'embout inférieur (3) - une seconde partie terminale formant plongeur (17) réalisée sous forme d'un cylindre de section cruciforme dont les génératrices extérieures (18) assurent le guidage de l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur de la base du dispositif et dont les passages longitudinaux (19) entre ses pans verticaux permettent un passage de flux entre le plongeur et la base (16) de l'embout (3), et - un second opercule (20) à la base du plongeur (17) pour fermer à sa base (16) l'embout (3), et ayant une hauteur suffisante pour permettre une -pénétration certaine dans l'embout (3). La partie supérieure de corps central (1) du dispositif est équipée d'un ensemble coaxial supérieur mobile multifonctionnel. Cet ensemble comprend une tige poussoir supérieure coaxiale (21) comportant à sa base un deuxième piston (22) espacé par une entretoise (23) d'un troisième piston (24). L'entretoise (23) est de longueur sensiblement égale à la hauteur du volume de réaction (7). Le troisième piston (24) est conformé à sa partie inférieure en un cône convexe (25) dont la fonction sera exposée ci-après. Les pistons (22) et (24) sont mobiles avec étanchéité à l'intérieur du corps central (1). Les pistons (22) et (24) délimitent entre eux un volume (26) rempli d'un liquide réactif révélateur (33), tandis que les pistons (24) et (10) délimitent entre eux un volume (27) rempli partiellement, par exemple à 80 %, d'un liquide de lavage (28), le reste de ce volume étant rempli d'air. Le remplissage du dispositif décrit précedemment avec les anticorps (8) et (9), le liquide de lavage (28) et le liquide révélateur (33) s'opère de la manière suivante Dans un premier temps, on place le piston (24) dans la partie haute du corps (1) pour introduire le liquide révélateur (33) dans le volume (26) avant que le piston (22) vienne fermer le dit volume contenu entre la partie supérieure du piston (24) et la surface interne du corps (1) . On pousse ensuite sur le poussoir (21) jsqu'à son positionnement pré-déterminé dans le corps (1), comme repéré sur la figure 2. Dans un-deuxième temps, l'ensemble pré-cité, ainsi monté est retourné pour que l'orifice inférieur du corps (1) soit orienté vers le haut. On remplit alors à 80 % le volume (27) par le produit lavant (28). Le piston (10) viendra prendre sa place repérée sur la figure 2 afin de fermer le volume (27). Dans un troisième temps, on place dans l'embout transparent (3) les anticorps (8) et (9). L'anticorps (8) est fixé sur une résine qui elle-même vient se fixer sur la paroi intérieure de l'embout transparent (3), et l'anticorps (9) sous forme de poudre sera également figé sur la même paroi à côté du précédent anticorps. Dans un quatrième temps, on emboite l'embout transparent (3) sur la partie inférieure du corps (1) et autour de l'opercule (15). Enfin, dans un dernier temps, on place le bouchon (4) autour de la base de l'embout transparent (3). Le fonctionnement du dispositif ci-dessus décrit est le suivant Après avoir retiré le bouchon (4) du dispositif représenté sur a figure 1, le dispositif se présente comme le montre la figure 2. Le corps central (1) est saisi entre le pouce et les autres doigts de la main, et on le plonge verticalement dans un récipient (29) rempli d'urine à doser (30), comme le montre la figure 3. L'opercule terminal (20) vient en butée par sa partie inférieure contre le fond du récipient (29) de sorte que l'ensemble mobile solidaire de cet opercule terminal remonte à l'intérieur du corps cylindrique (1). Il s'ensuit que le piston (10) remonte à l'intérieur du corps cylindrique en créant une dépression qui aspire l'urine dans le volume de réaction (7) dont l'orifice inférieur est dégagé de l'opercule (15) qui est remonté dans l'embout inférieur cylindrique (3). Celui-ci est à nouveau obturé de manière étanche lorsque, butant par sa base sur le fond du récipient (29), l'opercule terminal (20) vient prendre la place initiale (16) de l'opercule (15). Pendant le même temps, le liquide de lavage (28) et l'air contenus dans le volume (27) et repoussés par le piston (10) font remonter à l'intérieur du corps central (1) et du capuchon (5) l'ensemble du poussoir (21) et des pistons (22) et (24). Le capuchon (5) a une longueur choisie à cet effet. On attend alors que le temps de la réaction complète s'effectue entre les antigènes contenus dans l'urine, et les réactifs (8) et (9) disposés préalablement dans le volume de réaction (7). Ce temps peut avoir une durée d'une ou plusieurs dizaines de minutes. On retire alors le capuchon (5) de sa position supérieure pour le mettre à la place occupée initialement par le bouchon comme le montre la figure 4. On actionne alors vers le bas le poussoir (21). Cette figure 4 représente les positions des différents composants du dispositif à un instant particulier de cette phase de fonctionnement. Au cours de sa descente, le piston (24) repousse vers le bas, par la pression exercée sur le liquide 28 surmonté d'air, l'ensemble mobile dont fáit partie le piston (10) jusqu'à ce que celui-ci se trouve au niveau du volume de réaction (7). Le liquide de lavage, repéré sur cette figure 4 par la référence (28), passe le long du piston mobile (10) avec l'effet de déflecteur que provoque le cône (11) et lave à vitesse accélérée le complexe solide adhérent sur la paroi interne de l'embout transparent (3) et qui résulte de la réaction qui s'est produite entre l'urine et les réactifs au cours de la phase précédente de fonctionnement.La vitesse accélérée évoquée ci-dessus résulte de ce que la force de frottement qui s' oppose au mouvement du piston (10) au moment où il se trouve à l'intérieur du volume de réaction (3), et qui résulte alors seulement du frottement des génératrices (18) sur la base cylindrique (15) de l'embout (3), a une valeur telle que, dès que le liquide (28) pousse le piston (10) à l'intérieur du volume de réaction (7), le piston (10) s'immobilise en ne laissant entre sa surface et la surface interne de l'embout (3) qu'un passage annulaire de très faible surface. L'excédent du complexe urine-réactifs puis le liquide de lavage (28) s'échappe du volume de réaction (7) le long des passages longitudinaux (14) et est récupéré dans le capuchon (5). Un petit orifice (31) est prévu dans le capuchon pour l'évacuation de l'air. Lorsque tout le liquide de lavage (28) a ainsi rempli sa fonction, l'air (32) passe enfin à grande vitesse sur le complexe précité pour évacuer le restant de liquide de lavage (28). Enfin, lorque le piston (24) arrive en butée par son cône concave (25) sur la partie supérieure convexe (11) du piston (10), les deux pistons (10) et (24) ainsi emboités l'un dans l'autre forment un piston de plus grande hauteur interdisant l'échappement du liquide révélateur (33) hors du volume de réaction (7), comme le montre la figure 5. L'ensemble mobile dont fait partie le piston (10) se trouve éjecté en fin de la course verticale descendante du poussoir (21)dans le capuchon (5) comme cela est représenté sur la figure 6. Le liquide révélateur (33), contenu entre les deux pistons (22) et (24), est à son tour mis en contact avec le complexe et lui fait prendre une couleur correspondant à la concentration en antigènes de l'urine dosée. Cette couleur est visible à travers la paroi transparente de l'embout (3) et est comparée alors à une échelle de couleurs (6) juxtaposée que supporte le capuchon (5) repérant différents taux de concentrations. Ceci est obtenu du fait que la longueur de la tige poussoir (21) est choisie telle que, lorsque la tête du poussoir est poussée à fond et se trouve donc au niveau de l'extrémité du corps cylindrique (1), le volume (26) vient juste au niveau du voleur de réaction (7). La description ci-dessus effectuée d'un mode particulier de réalisation d'un dispositif selon l'invention et de son fonctionnement montre bien à l'évidence que l'on obtient tous les avantages annoncés ci-dessus. REVENDICATIONS 10) Dispositif à commande manuelle pour le dosage colorimétrique automatique d'hormones ou dérivés hormonaux dans des liquides plasmatiques ou urinaires caractérisé opérationnellement en ce qu'il comporte un corps central cylindrique droit creux (1) équipé à sa base d'un premier ensemble mobile à piston (10) munis de moyens > ,our admettre à la base du corps central une quantité déterminée de liquide dans un volume de réaction (7) contenant les réactifs appropriés (8,9) lorsque le corps central (1) est appuyé avec pression verticale contre le fond d'un récipient (29) contenant le liquide (30) à doser, et équipé à sa partie supérieure d'un second ensemble mobile à pistons (22,24) munis de moyens pour successivement faire traverser le volume de réaction (7) par un liquide de lavage (28), puis introduire dans ce volume un liquide révélateur colorimétrique (33) lorsque ce second ensemble mobile est actionné un temps suffisant après l'actionnement du premier ensemble mobile pour que la réaction entre le liquide et les réactifs ait eu le temps de se produire. 29) Dispositif selon la revendication 10 caractérisé fonctionnellement en ce qu'il comporte - un corps central cylindrique droit creux (1), - un volume de réaction (7) à la base de ce corps destiné à contenir des réactifs appropriés (8) et (9) et fermé par des organes mobiles faisant opercules (15) et (20) et solidaires d'un plongeur (17), - des moyens (17, 12, 10) pour introduire un volume prédéterminé de liquide à doser (30) dans le dit volume de réaction (7) lors d'un déplacement déterminé du plongeur (17) entrainant un déplacement correspondant d'un piston d'aspiration (10), et l'ouverture des dits opercules (15) et (20), - deux volumes étanches (27, 26) à l'intérieur de ce corps destinés à recevoir respectivement un liquide de lavage (28) et un liquide révélateur (33) et qui, déplacés sous l'action d'un poussoir à deux pistons (22) et (24), communiquent successivement avec le volume de réaction (7) et introduisent donc successivement ces deux liquides dans ce volume. 30) Dispositif selon les revendications lo et 2 caractérisé structurellement en ce qu'il comporte -un corps central cylindrique droit creux (1) de valeurs de diamètre et longueur et d'état de surface tels qu'il soit aisément prenable à la main, - un embout inférieur cylindrique creux (3) en matière transparente solidaire de la base de ce corps central (1) et de diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur du corps, -un ensemble coaxial inférieur mobile comportant successivement de haut en bas : un premier piston (10) ; une première partie de liaison (12) comportant des moyens (13) pour guider l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur du dispositif et des moyens (14) pour permettre un passage de flux entre cette partie et l'embout inférieur; un premier opercule (15) à la base de cette partie de liaison susceptible de fermer la base (16) de l'embout inférieur (3), de même section que le corps (1) ; une seconde partie terminale formant plongeur (17) et comportant des moyens ( 18) pour guider l'ensemble mobile inférieur à l'intérieur de la base du dispositif et des moyens (19) pour permettre un passage de flux entre cette seconde partie de liaison et la base de l'embout inférieur ; et un second opercule (20) à la base du plongeur (17) et de même section que le premier opercule (15), et - une tige poussoir supérieure coaxiale (21) comportant à sa base un deuxième piston (22) espacé par une entretoise (23) d'un troisième piston (24), ces pistons étant mobiles avec étanchéité à l'intérieur du corps central et formant, d'une part entre eux, un second volume étanche (26) et, d'autre part entre la face inférieure du troisième piston (24), la face supérieure du premier piston (10) et la surface interne du corps central (1) un troisième volume étanche (27) lorsque la tige poussoir est en position haute. 40) Dispositif selon la revendication 30 caractérisé en ce que les pistons (24) et (10) sont conformés respectivement en un cône concave (25) et en un cône convexe (11) susceptibles de s'embolter l'un dans l'autre. 50) Dispositif selon la revendication 30 caractérisé en ce que la longueur de la tige poussoir (21) est telle que, lorsque la tête de poussoir se trouve à l'extrémité du corps cylindrique (1), le volume (26) vient juste au niveau du volume de réaction (7). 60) Dispositif selon la revendication 30, conformé de manière à se présenter comme un objet grand public, et comportant un bouchon inférieur (4) protégeant l'opercule (20) du plongeur (17) et un chapeau supérieur (5) protégeant le poussoir (21) caractérisé en ce que ce chapeau a une longueur suffisante pour permettre la remontée du polssoir (21) lors de la prise de liquide, qu'il est susceptible de venir occuper la place du bouchon (4) lorsque celui-ci est retiré, et qu'il est muni d'une échelle de couleurs de mesure (6) juxtaposée avec l'embout transparent (3) lorsqu'il occupe cette place.