Brevet FR2708346A1 — publié le 19950203

I.a présente invention concerlle les dispositifs permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps dans un milieu liquide, c'est-àdire la mesure du déplacement, sous l'effet d'un champ électrique, de corps c-ominc des granules, des particules chargées en solution ou en émulsion, dispositifs qui trouvent de nombreuses applications en chimie, biologie, médecine et dans l'industrie. Il existe déjà des dispositifs permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps dans un milieu liquide ou analogue. Un dispositif de ce type comporte, sur une embase, au moins deux têtes de conllexion définissant deux parties d'un canal fluidique, un canal de migration reliant les deux têtes de connexion pour former avec les deux parties de canal fluidique un conduit unique délimité entre deux sorties, et des moyens d'électrodes pour réaliser un champ électrique entre les deux têtes. Avec un tel dispositif, il est possible de mesurer le déplacement de corps en solution soumis à un champ électrique, par exemple avec un microscope ou, de façon plus industrielle, avec un vélocimètre à laser à effet Doppler, mais les dispositifs de ce type connus actuellement ne sont pas facilement utilisables, notamment, quand iI faut effectuer des mesures sur différents corps dans différentes solutions ou émulsions. En effet, pour effectuer des mesures sur différents produits, il faut, entre deux séries de mesures, nettoyer soigneusement le conduit, notamment le canal de migration qui est la partie du conduit dans laquelle la mesure de la mobilité électrophorétique est faite. Or, pour effectuer ce nettoyage, il faut démonter le dispositif et le démontage des dispositifs selon les réalisations connues actuellement est compliqué et demande beaucoup de temps. La présente invention a ainsi pour but de réaliser un dispositif permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps dans un milieu liquide, c'est-à-dire le déplacement, sous l'effet d'un champ électrique, de corps comme des particules chargées en solution ou en émulsion, qui soit d'une réalisation simple et qui soit facilement et rapidement démontable. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps dans un milieu liquide, comportant, sur une embase, au moins deux têtes de connexion définissant deux parties d'un canal fluidique, un canal de migration reliant les deux dites têtes pour former avec les deux dites parties de canal fluidique un conduit unique délimité entre deux sorties, et des moyens d'électrodes pour réaliser un champ électrique entre les deux dites têtes, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour monter au moins une première des deux dites têtes en translation par rapport à ladite embase et des moyens pour commander la translation de ladite première tête, et en ce que ledit canal de migration est réalisé dans un manchon, chacune des deux extrémités dudit manchon étant conformée en une première partie d'un emboîtement du type mâle-femelle et chacune des deux dites têtes comportant une seconde partie d'emboîtement du type mâle-femelle complémentaire d'une première partie, les deux premières parties d'emboîtement étant aptes à s'emboîter avec respectivement lesdites secondes parties d'emboîtement réalisées sur lesdites têtes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif dans lesquels: Les figures 1 et 2 représentent, dans une vue de côté en coupe schématique, un mode de réalisation préférentiel du dispositif selon l'invention, respectivement dans deux positions différentes, la figure 1 représentant le dispositif assemblé et la figure 2 représentant le dispositif partiellement démonté. Les deux figures représentent un même mode de réalisation d'un dispositif permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps en solution, dans des domaines d'application tels que ceux mentionnés ci-avant dans le préambule de la présente description. En conséquence, les mêmes éléments y seront représentés par les mêmes références. Ce dispositif comprend, sur une embase 1, deux têtes de connexion 2, 3 définissant deux parties 4, 5 d'un canal fluidique, un canal de migration 6 reliant les deux têtes 2, 3 pour former avec les deux parties de canal fluidique un conduit unique délimité entre deux sorties 7, 8, c'est-à-dire un conduit apte à contenir une certaine quantité de produit liquide ou analogue, et des moyens d'électrodes 9, 10 pour réaliser, quand ils sont connectés à une source d'énergie électrique, un champ électrique entre les deux têtes et suivant le canal de migration 6 défini ci-dessus. Le dispositif comporte en outre des moyens 20 pour monter au moins une tête 2 (ci-après dénommée "première" pour la simplification de la description) en translation par rapport à embase 1 et des moyens 21 pour commander la translation de cette première tête 2. Dans un mode de réalisation avantageux comme celui qui est illustré sur les figures 1 et 2, les moyens 20 pour monter la première tête 2 en translation par rapport à l'embase 1 sont constitués par une glissière 30 comportant au moins un rail 31 monté sur l'un des deux éléments tête 2 ou embase 1, et une rainure 32 complémentaire de ce rail 31 réalisée sur l'autre des deux éIéments. De cette façon, le rail 31 et la rainure 32 forment une glissière entre la tête et l'embase qui permet, par exemple, à la tête de coulisser sur l'embase suivant une direction bien définie, et en outre avantageusement sans que la tête puisse se séparer de cette embase pour éviter des inconvénients lors de l'utilisation du dispositif. De telles glissières existent déjà en elles-mêmes et ne seront pas plus amplement décrites ici. Les moyens 21 pour commander la translation de la première tête 2 comportent avantageusement une tige de traction 35 et des moyens 36 pour lier en rotation une extrémité 37 de la tige 35 avec la tête 2. Ces moyens de liaison en rotation 36, par exemple du type dit "à émerillon" ou analogue, sont connus en eu.x-mêmes et ne seront pas, eux non plus, plus amplement décrits ici. Les moyens 21 pour commander la translation de la première tête 2 comportent en outre des moyens 38 pour transformer le mouvement de rotation de la tige 35 par rapport à l'embase 1 en un mouvement de translation par rapport à celle-ci. Ces moyens 38 peuvent être constitués par un filetage 61 réalisé sur la tige 35 et coopérant avec un orifice taraudé complémentaire 60 réalisé dans une patte latérale 62 solidaire de Itembase 1, plus particulièrement visible sur la figure 2. De cette façon, en tournant la tige autour de son axe 39, elle se visse ou se dévisse dans l'orifice taraudé 60, permettant à son extrémité 37 d'avancer ou de reculer en translation et d'entraîner la première tête 2 dans ce même mouvement, en la faisant se déplacer dans la glissière 30 décrite cidessus. Avec un tel mode de réalisation des deux têtes de connexion 2 et 3, la seconde tête 3 est avantageusement fixée, par exemple par vissage, sur l'embase 1 et le canal de migration 6 est avantageusement réalisé dans un manchon 22. Chacune des deux extrémités 23, 24 de ce manchon est conformée en une première partie 25, 26 d'un emboîtement du type mâle-femelle et chacune des deux têtes comporte une seconde partie 27, 28 d'emboîtement du type mâle-femelle complémentaire d'une première partie 25, 26, les deux premières parties d'emboîtement 25, 26 étant aptes à s'emboîter avec les secondes parties 27, 28 réalisées respectivement sur les têtes 2, 3. De tacon préférentielle, chaque tête est constituée par une première 41 et une seconde 42 pièces accouplées l'une à l'autre suivant un plan de jonction 43, par exemple au moyen de vis ou analogues schématiquement évoquées en 63, 64. Dans un mode de réalisation avantageux comme celui qui est illustré, c'est dans la seconde pièce 42 relative à chaque tête 2, 3 qu'est réalisée la seconde partie 27, 28 d'emboîtement mâle-femelle et c'est la première pièce 41 relative à la première tête 2 qui est liée en rotation avec l'extrémité 37 de la tige 35. Selon ce mode de réalisation, chaque partie 4, 5 de canal fluidique est constituée par deux demi-bulles en creux 44, 45 respectivement réalisées dans la première et la seconde pièces 41, 42 de façon que la bulle entière 46 se forme quand les deux pièces 41, 42 s'accouplent selon le plan de jonction 43, et par deux portions de canal 47, 48 débouchant, par l'une de leurs extrémités, dans la demi-bulle 45 réalisée dans la seconde pièce 42. Il est bien évident que la jonction de ces demi-bulles est effectuée avec des moyens d'étanchéité pour éviter des fuites, ces moyens d'étanchéité pouvant être constitués, comme illustré sur les figures, par un joint en anneau 65. Enfin, l'une des deux portions de canal, la première portion 47, débouche, par son autre extrémité, dans la seconde partie 27, 28 d'emboîtement réalisée dans la seconde pièce 42 et Autre extrémité de la seconde portion de canal 48 constitue I'une des sorties 7, 8 du conduit unique mentionnées ci-avant. I1 est en outre avantageux que les secondes pièces 42 et le manchon 22 soient réalisés dans un matériau électriquement isolant dont un exemple sera donné ci-après, les premières pièces 41 pouvant être en tout matériau, mais avantageusement, elles aussi, en un matériau électriquement isolant. Dans le cas d'une bulle 46 comme décrite ci-dessus, les moyens d'électrodes 9, 10 sont constitués par un dépôt d'un matériau électriquement conducteur sur le fond des demi-bulles 44 réalisées dans les premières pièces 41, ce dépôt pouvant être un dépôt d'or, de platine ou de tout autre matériau connu dans ce domaine. Dans un mode réalisation préférentiel, les demi-bulles 44, 45 présentent un axe de révolution 50 et le canal de migration 6 est rectiligne. De cette façon, il est avantageux que l'axe 50 des demi-bulles, l'axe des premières portions de canal 47 et l'axe 51 du canal de migration 6 soient confondus sur un même axe général 52 lorsque les différents éléments du dispositif sont assemblés comme illustré sur la figure 1. Cette configuration permet aux corps dont on veut mesurer la mobilité électrophorétique de suivre un chemin de migration rectiligne sans courbure ou difficulté de déplacement et évite, notamment, des erreurs ou incertitudes de mesure causées, par exemple, par des pertes de charge perturbant la migration des corps dans le conduit fluidique. Il est de plus avantageux, pour faciliter la réalisation industrielle du dispositif, que les axes 53, 54, respectivement des secondes portions de canal 48, soient perpendiculaires à l'axe général 52. Pour permettre l'application du champ électrique et pour qu'il y ait le moins de fuites électriques possible susceptibles de perturber les lignes de ce champ électrique, il est avantageux que l'embase 1 soit réalisée en un matériau électriquement isolant, par exemple une matière plastique ou analogue. La structure du dispositif selon l'invention est intéressante car elle ne pose pas de problème de réalisation industrielle particulier et, pour faciliter cette réalisation et rendre encore plus aisée l'utilisation du dispositif, les premières parties d'emboîtement 25, 26 respectivement des deux extrémités 23, 24 du manchon 22 sont identiques, impliquant que les secondes parties 27, 28 le soient. Cette réalisation permet d'utiliser le manchon dans n'importe quel sens et confère au dispositif un avantage supplémentaire, comme il apparaît dans la description de son mode d'utilisation donnée ci-après. Comme mentionné ci avant, il est avantageux que les secondes pièces 42 entrant dans la constitution des têtes de connexion 2, 3 et le manchon 22 soient réalisés dans un matériau électriquement isolant. Ce matériau sera de plus avantageusement transparent et choisi parmi les suivants: matière plastique, verre, et avantageusement quartz essentiellement pour le manchon. I1 est bien précisé que ce dispositif peut comporter d'autres éléments, par exemple un couple d'électrodes secondaires situées dans les secondes pièces 42 pour mesurer l'intensité du champ électrique régnant dans le canal de migration 6, une sonde de température, etc, la configuration structurelle telle que décrite ci-dessus du dispositif selon l'invention permettant d'intégrer très facilement tout élément supplémentaire qui pourrait être utile pour obtenir des résultats de mesure les plus précis possible. I.e dispositif décrit ci-dessus s'utilise de la façon suivante: On suppose que le dispositif est dans l'état assemblé représenté sur la figure 1. Le conduit unique est formé avec les deux paires de portions de canal 47, 48, les deux paires de demi-bulles 44, 45 et le canal de migration 6. Ce conduit unique est rempli du liquide contenant les granules dont on veut mesurer la mobilité électrophorétique introduit par les sorties 7, 8 et le champ électrique est appliqué entre les électrodes 9, 10. L'étude de la migration des granules, par exemple à l'aide d'un vélocimètre, s'effectue de la même façon qu'avec les dispositifs selon l'art antérieur et ne sera donc pas développé ici. Lorsqu'une première série de mesures est terminée et qu'il est nécessaire d'en effectuer une autre sur une autre échantillon de produits, après que le conduit unique ait été vidé, la tige 35 est pivotée pour la translater de façon à rapprocher la tête 2 de la patte 62. Dans ce mouvement, les emboîtements mâle-femelle 25-27 et 26-28 se désaccouplent, le manchon se libère des deux têtes de connexion et prend une position comme représentée sur la figure 2. I1 est apparent que, dans cette position, les deux têtes peuvent être parfaitement nettoyées, de même que le canal de migration rectiligne défini dans le manchon 22. quand ces éléments sont nettoyés, le dispositif peut être remonté en positionnant le manchon entre les secondes pièces 42 et en accouplant les deux parties 25, 27 de ltemboîtement mâle-femelle relatif à la seconde tête 3, puis en pivotant la tige 35 au moyen du bouton 66 pour la visser dans l'orifice 60 et éloigner la première tête 2 de la patte 62 jusqu'à ce que les deux parties 26, 28 de l'emboîtement mâle-femelle relatif à cette première tête 2 s'accouplent l'une dans l'autre, avec une certaine pression pour assurer l'étanchéité dans les deux accouplements. Cette étanchéité est d'ailleurs relativement facile à obtenir car la pression du fluide dans le conduit unique défini ci-avant est relativement faible. RîvîN Vl NlUlt /\ IIONS 1. Dispositif permettant de mesurer la mobilité électrophorétique de corps dans un milieu liquide, comportant, sur une embase (1), au moins deux têtes de connexion (2, 3) définissant deux parties (4, 5) d'un canal fluidique, un canal de migration (6) reliant les deux dites têtes (2, 3) pour former avec les deux dites parties de canal fluidique un conduit unique délimité entre deux sorties (7, 8), et des moyens d'électrodes (9, 10) pour réaliser un champ électrique entre les deux dites têtes, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - des moyens (20) pour monter au moins une première (2) des deux dites têtes en translation par rapport à ladite embase (1) et - des moyens (21) pour commander la translation de ladite première tête (2), et en ce que ledit canal de migration (6) est réalisé dans un manchon (22), chacune des deux extrémités (23, 24) dudit manchon (22) étant conformée en une première partie (25, 26) d'un emboîtement du type mâle-femelle et chaque tête comportant une seconde partie (27, 28) d'emboîtement du type mâlefemelle complémentaire d'une première partie (25, 26), les deux premières parties d'emboîtement (25, 26) étant aptes à s'emboîter avec respectivement lesdites secondes parties d'emboîtement réalisées sur lesdites têtes (2, 3). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens (20) pour monter au moins une première (2) des deux dites têtes en translation par rapport à ladite embase (1) sont constitués par une glissière (30) comportant au moins un rail (31) monté sur l'un des deux éléments tête (2) ou embase (1) et une rainure (32) complémentaire dudit rail (31) réalisée sur l'autre des deux dits éléments. 3. Dispositif selon l'une des revendications I et 2, caractérisé par le fait que les moyens (21) pour commander la translation de ladite première tête (2) comportent une tige de traction (35), des moyens (36) pour lier en rotation une extrémité (37) de ladite tige (35) avec ladite première tête (2), et des moyens (38) pour transformer le mouvement de rotation de ladite tige (35) par rapport à ladite embase (1) en un mouvement de translation par rapport à cettedite embase. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'au moins ltune des deux dites têtes est constituée par une première (41) et une seconde (42) pièces accouplées l'une à l'autre suivant un plan de jonction (43), la seconde pièce (42) étant réalisée dans un matériau électriquement isolant. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que chaque partie (4, 5) de canal fluidique réalisée dans une tête est constituée par deux demi-bulles en creux (44, 45) respectivement réalisées dans la première et la seconde pièces (41, 42) de façon que la bulle entière (46) se forme quand les deux pièces (41, 42) s'accouplent selon le plan de jonction (43) et par deux portions de canal (47, 48) débouchant dans la demi-bulle (45) réalisée dans la seconde pièce (42), une première portion de canal (47) débouchant dans la seconde partie (27, 28) d'emboîtement de ladite tête, la seconde portion de canal (48) constituant une sortie (7, 8) du conduit unique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'électrodes (9, 10) sont constitués par un dépôt d'un matériau électriquement conducteur sur le fond de la demi-bulle (44) réalisée dans la première pièce (41). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que, lesdites demi-bulles (44, 45) présentant un axe de révolution (50) et ledit canal de migration étant rectiligne, l'axe des demi-bulles (50), l'axe des premières portions de canal (47) et l'axe (51) dudit canal de migration (6) sont confondus sur un même axe général ( 52). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les axes (53, 54) respectivement desdites secondes portions de canal (48) sont perpendiculaires audit axe général (52). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que ladite embase (1) est réalisée en un matériau électriquement isolant. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les premières parties d'emboîtement (25, 26) respectivement des deux extrémités (23^ 24) dudit manchon (22) sont identiques. 11. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé par le fait que lesdites secondes pièces (42) et ledit manchon (22) sont réalisés dans un matériau choisi parmi les suivants : matière plastique, verre, quartz.