Brevet FR2676122A1 — publié le 19921106

SUBSTRAT REACTIF ET PLAQUE D'IDENTIFICATION DE CORPS ET/OU D'ORGANISMES EN PRESENCE DANS UN MILIEU ET APPLICATION EN MILIEU BIOLOGIQUE La présente invention est relative au domaine de la caractérisation qualitative et de la recherche de présence de corps divers et/ou d'organismes dans tous mi lieux appropriés, généralement à caractère liquide ou échantillons représentatifs de milieux dont la composition doit être pour partie au moins identifiée. L'objet de L'invention vise, plus particulièrement, le domaine du test en général, par lequel il doit etre apprécié si un mi lieu liquide à tester contient au moins un corps, un produit, un organisme, un micro-organisme, etc... dont la présence est importante pour le déroulement d'un processus ultérieur. Le domaine de L'invention vise indifféremment Le milieu industriel, aLimentaire, pharmaceutique ou médical et, à ce titre, concerne, plus spécialement mais non limitativement, les tests d'identification en mi lieu biologique, plus particulièrement, à des fins immunoLogiques. Pour réaliser des tests d'identification ou de caractérisation d'un corps ou produit donné en présence dans un mi lieu généralement à caractère liquide, la technique antérieure connaît la mise en oeuvre de plaquettes ou plaques réalisées industriellement pour délimiter des rangées et/ou des colonnes de mini-éprouvettes. Les caractéristiques dimensionnelles de ces mini-éprouvettes sont choisies avec précision pour permettre le développement, dans des conditions déterminées et pour des faibles quantités d'un produit à tester et d'un réactif, d'un processus de réaction d'identification. De façon générale, de telles plaques ou plaquettes comportent un support plan sur lequel est rapportée et scellée une feuille de matière plastique transparente, prêconformée pour délimiter avec Le support plan des séries d'alvéoles ou de mini-éprouvettes comportant chacune une ouverture. Chaque alvéole est généralement garnie d'un réactif spécifique au corps ou produit à identifier, un tel réactif étant instillé sous une forme liquide à L'intérieur de l'alvéole, par une aiguille, une pipette ou une buse. Le réactif est soumis à une opération de séchage qui est conduite de façon que ledit réactif soit séché en étant amassé dans la partie de l'alvéole opposée à l'ouverture. Une telle méthode n'est pas entièrement satisfaisante, car dans la pratique il est fréquent de constater un bouchage des pipettes ou aiguilles qui doivent faire L'objet d'entretiens fréquents. Les réactifs liquides disposés dans les alvéoles doivent être L'objet d'un soin important, après la phase d'instillation, de manière que Leur séchage puisse intervenir en respectant impérativement leur localisation à L'opposé de L'ouverture. Pour mener à bien une telle exigence, il est nécessaire, après instiLlation du réactif, de soumettre la plaque à une montée en température et, simultanément, à une centrifugation, de manière à plaquer et sécher le réactif liquide en fond d'alvéole. La mise en oeuvre des installations complexes d'instillation et de séchage conduit à une fabrication délicate à un prix de revient élevé. Un autre inconvénient de cette technique réside dans la difficulté de stocker pendant des durées relativement importantes les réactifs sous forme Liquide devant être instillés. En effet, de tels réactifs sont généraLement sujets à une évolution de leur milieu, soit naturelLe, soit en fonction des variations de température. Un procédé de fabrication peut donc donner lieu à la production de plaques possédant des caractéristiques de réactivité différentes en ce qui concerne Leur sensibiLité ou Leur seuiL d'identification. L'objet de L'invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau substrat réactif d'identification, ainsi qu'une nouveLLe plaque ou plaquette d'identification, à même d'être utilisées pour La caractérisation et la recherche de présence, dans tous mi lieux appropriés, de corps et/ou d'organismes, qu'il s'agisse d'une application industrielle, alimentaire, pharmaceutique ou immunologique. Pour atteindre L'objectif ci-dessus, le substrat réactif d'identification est caractérisé selon L'invention en ce qu'il comprend - un support en un matériau neutre et poreux, définissant des cellules ouvertes, - un produit réactif, sec, dosé et spécifique aux corps et/ou organismes à identifier, occupant au moins en partie les cellules ouvertes. L'invention a aussi pour objet une plaque d'identification caractérisée en ce qu'elle comprend - un support plan, - au moins une rangée ou une colonne d'alvéoles ou mini-éprouvettes ouvertes, portées de façon alignée par le support plan, - un substrat réactif au moins dans certains aLvéoLes, - des moyens pour empêcher la sortie intempestive du substrat par L'ouverture de l'alvéole. L'invention trouve une application préférée dans la pratique de caractérisations ou de tests de recherche d'identification en mi lieu biologique et, plus particulièrement, de micro-organismes. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence au dessin annexé qui montre, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une perspective du substrat conforme à L'invention. La fig. 2 est une perspective montrant une variante du substrat selon la fig. 1. La fig. 3 est une perspective partielle montrant l'application et la constitution de la plaque d'identification mettant en oeuvre le substrat réactif. La fiv 4 est une coupe prise sensiblement selon le plan IV-IV de la fig 3. Selon la première forme de réalisation illustrée par la fig. 1, le substrat réactif, désigné dans son ensemble par la référence la, est constitué par un support réalisé en un matériau poreux et neutre. Le qualificatif neutre doit être considéré en relation avec les mi lieux et produits et procédés de caractérisation des corps et/ou organismes à identifier, de telle sorte qu'aucune réaction parasite interférente ne soit ultérieurement à considérer. Le caractère neutre doit donc s'apprécier comme étant, soit relatif en considération du mi lieu à caractériser, soit d'acception absolue, ce qui semble être préférable au sens de L'invention. A titre d'exemple, le matériau neutre et poreux peut être constitué par du verre celLulaire ou poreux, des céramiques de compositions variables, notamment à base d'oxyde d'alumine. Dans tous les cas, le matériau neutre et poreux est choisi parmi ceux définissant des cellules ouvertes dont la taille ou la section est, de préférence, comprise, au sens de L'invention, entre 10 et 20 micromètres. Une autre caractéristique à respecter est la concentration des cellules ouvertes qui doivent pouvoir conférer au matériau une capacité d'absorption d'un produit liquide comprise entre 50 et 60 % plus ou moins 5 % du volume propre du substrat. Selon l'invention, le substrat peut, indifféremment, être réalisé en forme d'objet ou de support plat, du type pastille, comme représenté à la fig. 1, ou encore sous la forme d'un corps volumique, tel qu'un bâtonnet désigné par la référence lb à la fig. 2. Il va de soi que L'invention ne serait pas dénaturée par la réalisation d'un substrat réactif en forme de bille, de globule, de comprimé, etc... Le substrat, tel que décrit ci-dessus, est ensuite imprégné d'un réactif spécifique à la caractérisation du corps ou de l'organisme à identifier en tant qu'élément présent dans un mi lieu donné. Il n'est pas fourni dans ce qui suit d'informations spécifiques concernant les réactifs qui doivent être considérés comme bien connus de L'homme de l'art. Le réactif est dosé selon la méthode habituelle dans un mi lieu liquide avec, éventuellement, incorporation d'additifs annexes ou d'adjuvants de réaction ou de conservation. Le substrat, tel que la ou lb, est ensuite plongé et immergé dans le mi lieu réactif liquide, afin d'en assurer L'absorption jusqu'à saturation ou refus. Le support est ensuite extrait, puis séché de façon naturelle ou forcée pour éliminer le véhicule Liquide et ne laisser subsister dans les cellules que le principe actif, sec du réactif. Le support la ou lb ainsi traité peut, ensuite, etre aisément manipulé, stocké, voire conditionné, en vue de son utilisation ultérieure, étant donné la résistance mécanique conférée par le matériau constitutif du support et L'absence d'altération significative du réactif protégé par son incorporation sous forme sèche dans les différentes cellules ouvertes dudit matériau. Il devient ainsi possibLe de procéder à L'obtention de supports, teLs que la ou lb par exemple, en grandes quantités sous une forme queLconque et qui peuvent, éventueLlement, faire l'objet d'une purification par traitement thermique destiné à évaporer ou subLimer tous produits susceptibles d'occuper tout ou partie des cellules ouvertes. De tels supports peuvent etre maintenus en attente dans toutes enceintes convenables de protection pour être ensuite imprégnés en vue de leur conférer une spécificité réactive déterminée ou une sensibilité sélective qui est procurée par simple immersion en vrac dans une capacité appropriée contenant la composition réactive sous forme Liquide. En raison de La capacité d'absorption du matériau poreux, iL est facile de déterminer si L'état de saturation est atteint. IL suffit, en effet, de mesurer périodiquement La quantité de réactif Liquide résiduel pour déterminer si le seuil d'absorption saturante est atteint. Après séchage du réactif, le support réactif, teL que la ou lb, peut être conditionné par unités ou par groupe d'unités dans des pochettes stériLes. Les substrats peuvent être utilisés, en cas de besoin, par simple ouverture des pochettes et immersion dans un mi lieu à identifier, en vue de mettre en présence le mi Lieu et Le réactif et produire, de la sorte, soit une floculation, soit une sédimentation, soit encore une réaction colorée justifiant de la présence du corps ou de l'organisme dans le mi lieu de recherche. Selon L'invention, un même substrat réactif peut être traité pour que la réaction qu'iL génère permette une caractérisation à la fois quantitative et qualitative du corps, du produit ou de l'organisme recherché. La fig. 3 montre un développement de L'invention, selon lequel le substrat réactif d'identification est utiLisé en combinaison avec d'autres moyens techniques, de manière à permettre la production d'une plaque ou d'une plaquette 2 permettant la pratique systématique de tests d'identification, à partir de faibles quantités de produits ou mi lieux à identifier. Selon L'invention, La pLaque 2 porte au moins une série de mini-aLvéoles ou de mini-éprouvettes 3 qui sont disposées, soit en Lignes, comme illustré par La fig. 3, soit en colonnes, soit encore simuLtanément selon les deux dispositions. La plaque 2 est, de préférence, en une matière plastique appropriée, telle qu'une feuille de chlorure de polyvyniLe, par exempLe d'une épaisseur comprise entre 200 et 300 micromètres et dont L'une des faces présente une surface 4, dite de contraste dont la fonction apparat dans ce qui suit. La face de contraste 4 peut résulter d'un traitement de surface ou encore d'un traitement dans la masse. De préférence, la face 4 est généralement de couLeur claire uniforme et, plus précisément, de couleur blanche. La face 4 supportte une feuiLLe 5 en toute matière plastique, transparente appropriée, notamment en chlorure de polyvinyle. La feuille 5 est conformée localement pour délimiter des alvéoles 6 séparées et non communiquantes, généralement de caractère oblong ou allongé et d'épaisseur constante. Chaque alvéole 6 résulte d'une conformation locale en creux par rapport au dos de La feuille 5 par lequel cette dernière est appliquée et sceLlée sur la plaque 4, de manière à définir des volumes étanches, non communiquants pour les différentes aLvéoLes 6. Le scellage peut intervenir par procédé thermique ou tout autre équivalent permettant de réaLiser un coLLage ou un soudage entre Les matières en présence. Chaque aLvéoLe 6 est conformée pour comporter à proximité d'une extrémité ou partie termina Le 6a, considérer comme étant La partie termina Le supérieure dans Le processus d'utilisation uLtérieure de la plaque, une ouverture 7 qui est bordée par un collet périphérique 8. L'ouverture 7 est, de préférence, circulaire et Le diamètre voisin, sinon égal, à la Largeur de l'alvéole 6, Laquelle est de préférence constante. L'alvéole 6 est garnie intérieurement d'au moins un substrat réactif 1, de préférence en forme de pastille selon la fig. 1, dont L'épaisseur est, bien entendu, choisie compatible avec la profondeur transversale de l'alvéole 6. Des moyens tels que 9 sont prévus pour immobiliser ou maintenir le substrat réactif 1 à proximité de la seconde partie termina le 6b de l'alvéoLe située à L'opposé de L'ouverture 7. De tels moyens 9 peuvent etre de pLusieurs conceptions différentes et, notamment, résuLter d'une conformation LocaLe 10- imprimée sur La face LatéraLe ou sur les flancs de l'alvéole 6, au point de restreindre la section de passage utile pour empêcher le glissement du substrat réactif 1 en direction de L'ouverture 7. On conçoit que le garnissage des différents alvéoles peut intervenir après constitution de la plaque, c'est-à-dire Liaison et scellage de la feuille 5 sur la plaque 2. Dans un tel cas, la plaque non garnie est placée sous un poste de chargement permettant d'assurer La distribution et l'insertion, simultanément dans chaque alvéole d'une même série ou d'une même colonne d'au moins un substrat réactif 1. Dans un tel cas, les moyens 9 sont exécutés, rapportés ou autrement formés lors d'une dernière phase ultérieure de fabrication. Il va de soi que ce procédé de chargement n'est donné qu'à titre d'exemple, car L'homme de L'art en La matière possède Les techniques actuelles de remplissage ou de garnissage de chambres, de capacités, de compartiments, voire d'alvéoles. A titre d'exemple, iL pourrait êtreenvisagé de conformer La feuille 5, de manière que la face supérieure corresponde au dos. Une telle feuilLe pourrait, alors, être chargée par le dépôt dans chaque alvéoLe, d'au moins un substrat réactif, tel que 1, avant d'être refermée par dépôt et superposition et le scellage d'une plaque 2. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, à partir de substrats réactifs 1 obtenus comme dit précédemment et pouvant être manipulés dans des installations de distribution et de pose appropriées, il devient possible d'obtenir rapidement et de façon automatique, mécanisée et en série, des plaques 2 d'alvéoles garnies, en ne faisant intervenir que des phases opératoires de découpe, de conformation, de garnissage, de scellage, sans aucun risque de dénaturation du réactif incorporé sous forme sèche dans les cellules ouvertes du matériau constitutif du substrat. Un tel procédé supprime donc les problèmes rappelés précédemment et dus aux exigences d'instillation dans chaque alvéole d'un produit réactif spécifique sous forme liquide devant faire l'objet, ensuite, d'une phase de séchage appropriée. IL est ainsi possibLe de produire en grande série et à un prix de revient bas des plaques d'identification à caractère de sensibilité, de réactivité reproductibles dans le temps. La fig. 4 met en évidence les caractéristiques de chaque alvéole, tel-que décrit précédemment, et permet aussi de considérer que les moyens 9 peuvent, dans certains cas, être mis à profit pour constituer des niveaux de remplissage de chaque alvéole en produit ou mi lieu liquide à identifier. L'objet de L'invention trouve une application particulièrement avantageuse et préférée à L'identification de mi lieux biologiques et, notamment, à L'identification de micro-organismes dans le domaine des recherches ou identifications à caractère immunologique. La mise en oeuvre des plaques ci-dessus dans les différents domaines et, plus particulièrement, dans ceux qui viennent d'être cités, permet, en raison de la surface 4 dite de contraste, de disposer d'une appréciation visuelle précise, de bonne définition et de bon contraste dans te cas où le réactif développe une réaction colorée en présence du produit à identifier. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Substrat réactif d'identification de corps et/ou d'organismes en présence dans un milieu, caractérisé en ce qu'iL comprend : - un support (1) en un matériau neutre et poreux, définissant des ceLLuLes ouvertes, - un produit réactif, sec, dosé et spécifique aux corps et/ou organismes à identifier, occupant au moins en partie les celLuLes ouvertes. 2 - Substrat réactif seLon lå revendication 1, caractérisé en ce que le support définit des cellules ouvertes, d'ouverture comprise entre 10 et 20 micromètres. 3 - Substrat réactif selon La revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support définit des cellules ouvertes lui conférant une capacité d'absorption comprise entre 50 et 60 %, plus ou moins 5 % de son propre volume. 4 - Substrat réactif selon L'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support est constitué par du verre cellulaire. 5 - Substrat réactif selon L'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support est constitué sous la forme d'un corps plat, du type pastille. 6 - Substrat réactif selon t'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le support se présente sous la forme d'un corps volumique. 7 - Plaque d'identification de corps et/ou organismes en présence dans un mi Lieu, caractérisée en ce qu'eLLe comprend - un support pLan (2), - au moins une rangée ou une coLonne d'aLvéoLes ou mini-éprouvettes ouvertes (6), portées de façon alignées par le support plan, - au moins un substrat réactif (1) au moins dans certains alvéoles, - des moyens (9) pour empêcher la sortie intempestive du substrat par L'ouverture de l'alvéole. 8 - Plaque selon la revendication 7, caractérisée en ce que chaque alvéole - est formée par une feuilLe de matière transparente sceLLée sur Le support et conformée LocaLement pour dé Limiter avec ledit support une capacité obLongue présentant, à une partie terminale, une ouverture (7) bordée par un collet (8), - contient au moins un substrat réactif maintenu dans ta capacité à proximité de ta seconde partie terminale. 9 - Plaque selon La revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que le substrat est maintenu dans l'alvéole par au moins une conformation locale (9) présentée par la feuilLe dans sa zone comprise entre L'ouverture et la seconde partie terminale. 10 - Plaque selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen (9) constitue un repère de niveau de remplissage de l'alvéole. 11 - Plaque selon L'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que le support plan présente, en tant que face de scellage, une surface (4) de couleur contrastée par rapport au substrat, au mi lieu à identifier et à la réaction colorée découlant de la mise en présence dudit mi lieu et du réactif porté par le substrat. 12 - Application du substrat réactif selon L'une des revendications 1 à 6 et/ou de La plaque selon L'une des revendications 7 à 11 à L'identification de mi lieu biologique. 13 - Application selon La revendication 12 à L'identification de micro-organismes.