Brevet FR2755627A1 — publié le 19980515

PIPETTE MULTI-CYLINDRE L'invention concerne les technologies de laboratoire et concerne une pipette multi-tubulaire, qui peut être utilisée par exemple pour distribuer des liquides simultanément dans un arrangement de récipients d'échantillons disposés en rangée. Les pipettes multi-canaux comprennent une pluralité de canaux dans lesquels le liquide est aspiré et desquelles il est simultanément retiré. Des pipettes multi-canaux ont été fabriquées spécialement pour des appareils appelés plaques de micro-titrage comprenant, dans une matrice, 8 x 12 réservoirs espacés de 9 mm. Les pipettes multi-canaux utilisées le long d'une plaque de micro- titrage comprennent habituellement 8 ou 12 canaux permettant au liquide d'être dispensé ou retiré en une seule opération pour toute une rangée verticale ou hori- zontale. Des pipettes à quatre canaux ont également été utilisées. Le brevet FI-A- 52025 divulgue par exemple certaines pipettes multi-canaux. Les jeux de cylindres dans les pipettes multi-canaux utilisées couramment sont faits en une seule pièce, obtenue par moulage par injection de matière. Dans les pipettes appelées pipettes à palier, le liquide absorbé dans le conte- neur est enlevé en plusieurs petits paliers. Les pipettes multi-canaux à palier utilisées ensemble avec des plaques de micro-titrage sont également connues. Ces pipettes impliquent le problème d'une longue et gênante course du piston pour permettre l'aspiration d'un volume suffisant. Des cylindres elliptiques ont été utilisés dans le but de raccourcir la course du piston comme décrit dans le brevet FI-A-73368. Dans les cylindres de pipette elliptique, l'étanchéité pose problème. Une pipette multi-cylindre comportant un jeu de cylindres ayant au moins trois cylindres, dont chacun inclut un piston, l'actionnement de ce dernier pouvant générer une aspiration ou une pression dans un embout de canal connectée avec le canal, et dont le jeu de cylindres est composé d'éléments séparés, dont l'un au moins est un élément du type multicylindres comprenant au moins deux cylindres, permet de pallier à cet inconvénient. Dans la pipette conformément à l'invention, le jeu de canaux est composé d'éléments de sorte que au moins un élément comprend au moins deux canaux assemblés ensembles. La fabrication d'un tel jeu de canaux est plus facile que celle d'une unité à un seul cylindre. De plus, les variations dimensionnelles des cylindres sont réduites. Les mêmes éléments peuvent également être assemblés pour former différents jeux de cylindres. De manière la plus préférée, les jeux de cylindres sont obtenus par un moulage par injection d'un plastique adéquat pour l'objet. L'invention est adaptée pour l'utilisation, par exemple, dans des pipettes multi- canaux avec un nombre relativement élevé de canaux (par exemple 16 ou 24) dispo- sés relativement proches (par exemple espacés de 4,5 mm). L'invention est également adaptée pour l'utilisation dans des pipettes multi- canaux nécessitant un volume d'aspiration relativement élevé comparé à la distance entre les canaux. D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre une pipette à 16 canaux, conformément à l'invention; - la figure 2 montre la plaque d'échantillons utilisée ensemble avec la pipette illustrée; - la figure 3 est une vue de côté de l'élément pour le jeu de cylindres; - la figure 4 est une vue de dessus de l'élément de la figure 3; - la figure 5 est unle vue de côté du piston adapté pour l'élément de la figure 3; - la figure 6 est une vue de dessus du piston de la figure 5; - la figure 7 montre l'élément de la figure 3 avec les pistons de la figure 5 insé- rés; et - la figure 8 montre un second élément de cylindre comprenant un piston confor- mément à l'invention. Selon un premier mode de réalisation, l'invention propose une pipette à cylindres multiples, ou multicylindre, comportant un jeu de cylindres ayant au moins trois cylindres, dont chacun comprend un piston dont l'actionnement peut générer une aspiration ou une pression dans un canal d'embout connecté avec un canal, le jeu de cylindres étant composé d'éléments séparés, dont l'un au moins est un élément du type multi-cylindre comprenant au moins deux cylindres. Selon un second mode de réalisation, les cylindres de l'élément du type multi- cylindre sont agencés en une rangée. Selon un autre mode de réalisation, cet élément comprend deux cylindres. Selon encore un autre mode de réalisation, une partie des pistons dans le jeu de cylindres sont reliés ensemble par des moyens de fixation, au moyen desquels ils sont fixés à un organe de commande commun pour les pistons dans le jeu de cylindres de la pipette. Avantageusement, les pistons sont reliés ensemble en couples. Le piston peut avoir un élément de fixation, qui est fixé à un élément de fixation identique d'un second piston. Les canaux d'embout peuvent être agencés en une rangée. Chaque cylindre peut également être relié avec un canal d'embout spécifique. R I I, 1 7 I':7 ()(- 7,m-c l, 1"977 -2/8 Un même canal d'embout peut avantageusement être relié à différents cylindres. Les canaux d'embout peuvent également être agencés en une rangée et tu canal d'embout peut être relié à plusieurs tubes, agencés en une rangée transversale par rapport à la rangée de canaux d'embout. Dans la pipette conformément à l'invention, les canaux peuvent être agencés en une rangée ou en une matrice composée de plusieurs rangées. Elle peut comprendre, par exemple, 8, 12, 16 ou 24 canaux. La pipette peut également être commandée électriquement. Un élément comprend un ou plusieurs cylindres. Les éléments peuvent être assemblés pour former différents jeux de cylindres. Sur la figure 1, la pipette multi-canaux 1 est conçue pour être utilisée ensemble avec la plaque 2 de la figure 2 comprenant 16 x 24 réservoirs espacés de 4,5 mm (NANOPLATETM, Labsystems Oy). La pipette a un manche 3 et un corps 4 à la partie inférieure du manche. Le corps comprend seize canaux 5 agencés en une rangée et des conteneurs de liquide sont fixés aux extrémités inférieures de ceux-ci. Au sein du corps, chaque canal comprend un cylindre comprenant un piston. Les pistons sont fixés à une traverse commune à partir de laquelle une tige de piston 6 est dirigée vers le haut dans le manche, la tige de piston ayant à son extrémité supérieure un bouton 7 s'étendant au-dessus du manche. Les pistons sont très préfé- rablement fixés à leur organe de commande par l'intermédiaire d'un ressort dont la force est supérieure à la force de friction entre le piston et le cylindre et qui permet un léger mouvement latéral des pistons (voir par exemple FI-A-47460, correspondant à US-A-3 855 868). Dans le manche, il y a un premier ressort 8 pressant la tige de piston vers le haut et un second ressort 9 plus fort, la tige étant pressée à l'encontre de la force du second ressort après le premier déplacement, dans le but de vider aussi complètement que possible les conteneurs. La longueur de la course du piston dans la première étape, et ainsi le volume d'aspiration, est réglable en tournant un bouton relié à un dispositif de réglage de volume. Le système de réglage comprend une douille 10 qui peut tourner par rapport à la tige du piston mais qui ne peut pas tourner par rapport au manche, et le manche comprend un butoir s'appareillant avec la surface supérieure de la douille. Le réglage de volume est relié avec un affichage du volume 11 basé sur une série d'anneaux numériques (voir par exemple FI-A- 64752 correspondant à EP-A- 112887). En complément, la pipette comprend un mécanisme pour enlever les conte- neurs d'embouts, comprenant des poussoirs de conteneurs 12 et un bras associé 13 commandé par ressort (voir par exemple le brevet FR-A- 2 287 941, correspondant à US-A-3 991 617). Le poussoir peut être manoeuvré avec un mécanisme à levier en réduisant ainsi la force requise pour presser. La plaque sur la figure 2 comprend seize rangées horizontales (A-P) et vingt quatre rangées verticales (1-24). Les dimensions extérieures de la plaque sont égales aux dimensions d'une plaque de microtitrage 8 x 12 habituelle. Le jeu de cylindres dans la pipette multi-canaux de la figure 1 peut être assem- blé à partir d'éléments 14 de la figure 3, comprenant chacun deux tubes 15. Les éléments sont placés les uns à côté des autres en un nombre correspondant au nombre pair de canaux désirés. Le corps de pipette 4 comprend en correspondance des moyens appropriés pour retenir en position les éléments joints. A son extrémité supérieure, l'élément est doté d'un élément de corps commun plus grand 16 et, à partir de celui-ci, les cylindres contigus sont dirigés vers le bas. A l'extrémité inférieure des cylindres, il y a des éléments d'embout 17 espacés, sur lesquels les conteneurs de liquide sont adaptés. Les faces extérieures s'adaptant mutuellement des éléments de corps ont une forme plane. Les éléments de corps sont dimensionnés de sorte que la distance entre les tubes adjacents d'éléments adjacents soit égale à la distance entre les cylindres d'un même élément. Le piston 18 de la figure 5 a un élément de piston 19 se raccordant dans des cylindres 15 et un élément de fixation 20 à son extrémité supérieure. L'élément de fixation a une contre-surface verticale 21, située latéralement à l'extérieur de l'élément de piston. L'élément de fixation est dimensionné de sorte que, lorsque deux pistons sont positiomnnés avec leurs contre-faces se faisant face l'une à l'autre. la distance entre les axes de piston soit égale à la distance entre les axes de cylindre. L'élément de fixation 20 peut également comprendre des moyens appropriés pour faciliter le positiomnement et la liaison des pistons. A cette fin, une moitié laté- rale de la contre-surface 21 est dotée d'un ergot 22 et l'autre moitié latérale avec un logement 23 qui coïncide avec la forme de l'ergot à un point correspondant. Lorsque les contre-surfaces sont pressées l'une contre l'autre, l'ergot d'un piston s'engage dans le logement de l'autre piston. L'extrémité supérieure de l'élément de fixation 20 comporte une bride semi- circulaire 24. Lorsqu'elles sont pressées l'une contre l'autre, les brides forment un élément de fixation avec lequel le couple de pistons est attaché à l'arbre de commande commun pour les couples de pistons. De cette manière, le bras de commande peut être identique à celui d'une pipette avec la moitié du nombre de canaux mais avec un espacement double. La figure 7 montre un élément 14 dans lequel des pistons 18 ont été insérés. Au bas du logement dans l'élément de corps 16 est prévu, un joint commun 25 avec des surfaces de glissement plaquées contre les pistons. Le joint est pressé contre le tR1 PMMlI I'",I1( 7(7 - '7 Ill lll c1 /7. I fond de l'élément de corps par un ressort 26 qui est maintenu en position au moyen d'un anneau d'embout 27. L'élément cylindrique 28 de la figure 8 comprend deux tubes circulaires joints 29, chacun communiquant par son extrémité inférieure avec l'élément du type embout 30 au centre de l'élément. Un réceptacle d'embout est fixé à l'élément du type embout. Les deux cylindres comprennent un piston 31. Les tiges de piston 32 sont reliées entre elles par le biais de moyens de liaison en forme de fourche 33. Le piston 31 a une partie basse plus grande avec une surface supérieure circu- laire s'étendant obliquement vers le bas. Cette surface est munie pour l'étanchéité d'un joint torique 34, qui est pressé vers le bas au moyen d'un anneau d'appui 35 et d'un ressort 36. Le ressort est pressé depuis le haut par la bague de l'élément de fixation 33 qui a une largeur supérieure à celle de la tige du piston. Les éléments 28 de la figure 8 peuvent être assemblés pour former le jeu de cylindres d'une pipette multi-canaux en plaçant les éléments les uns à côté des autres avec les embouts 30 en rangées. De cette manière, la distance entre les embouts peut être considérablement réduite sans que la course des pistons requise pour un volume d'aspiration suffisant atteigne une longueur gênante. De plus, les cylindres circulaires facilitent l'étanchement. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Une pipette à cylindres multiples comportant un jeu de cylindres ayant au moins trois cylindres, dont chacun comprend un piston dont l'actionnement peut générer une aspiration ou une pression dans un canal d'embout connecté avec un canal, caractérisée en ce que le jeu de cylindres est composé d'éléments séparés (14; 28), dont l'un au moins est un élément du type multi-cylindre comprenant au moins deux cylindres (15; 29). 2.- Une pipette selon la revendication 1, dans laquelle les cylindres (15; 29) de l'élément du type multi-cylindre sont agencés en une rangée. 3.- Une pipette selon la revendication 2, dans laquelle l'élément comprend deux cylindres (15; 29). 4.- Une pipette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle une partie des pistons (18; 31) dans le jeu de cylindres sont reliés ensemble par des moyens de fixation (20; 32), au moyen desquels ils sont fixés à un organe de commande commun pour les pistons dans le jeu de cylindres de la pipette. 5.- Une pipette selon la revendication 4, dans laquelle les pistons (18; 31) sont reliés ensemble en couples. 6.- Une pipette selon la revendication 5, dans laquelle le piston (19) compte un élément de fixation (20), qui est fixé à unl élément de fixation identique d'un second piston. 7.- Une pipette selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les canaux d'embout (17; 30) sont agencés en une rangée. 8.- Une pipette selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle chaque cylindre est relié avec un canal d'embout (17) spécifique. 9.- Une pipette selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle un même canal d'embout (30) est relié à différents cylindres. 10.- Une pipette selon la revendication 9, dans laquelle les canaux d'embout (30) sont agencés en une rangée et dans laquelle un canal d'embout est relié à I)( - 7 hv i 1 I '997 - 6/8 plusieurs tubes (29), agencés en une rangée transversale par rapport à la rangée de canaux d'embout. 1 l'Ifil '; - 1){)( - 7 l- \.*, le 1)9'7 -7/S