Brevet FR3065885A1 — publié le 20181109

SYSTEME DE MELANGE MICROFLUIDIQUE COMPRENANT UN INJECTEUR COMMANDE POUR EFFECTUER UN MELANGE AVEC UNE DISPERSION DE TYPE TAYLOR ARIS DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne l'analyse de liquides. Plus spÃ©cifiquement, l'invention s'applique Ã l'analyse automatisÃ©e de liquides en Ã©coulement ou de liquides statiques dans un systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique. ÃTAT DE LA TECHNIQUE ANTÃRIEURE L'analyse FIA, de l'anglais Â« Flow Injection Analysis Â», ou analyse par injection d'analyte dans le flux liquide d'un porteur qui est appelÃ© fluide vecteur dans la suite du document, concerne une famille de techniques analytiques dont l'une est dÃ©crite dans le document rÃ©fÃ©rencÃ© [1] en fin de description. Un premier principe commun Ã toutes les mÃ©thodes analytiques mises en oeuvre en analyse FIA est la dispersion contrÃ´lÃ©e d'un liquide dans un flux de liquide vecteur. La dispersion combine des effets de diffusion et des effets de dilution lors de l'Ã©coulement dans un tuyau de petit diamÃ¨tre. Cette dispersion a lieu notamment lorsqu'une zone restreinte d'un liquide prÃ©sent dans un tuyau Ã une concentration donnÃ©e est introduite dans un flux de liquide vecteur, grÃ¢ce Ã la diffÃ©rence des vitesses d'Ã©coulement entre les bords et le centre du tuyau. En mÃªme temps, la diffusion dilue les parties extrÃªmes de la zone crÃ©ant ainsi un gradient de concentration, surtout aux extrÃ©mitÃ©s. La comprÃ©hension des phÃ©nomÃ¨nes de dispersion et des rÃ©actions chimiques qui s'y rajoutent est encore incomplÃ¨te. Cependant, la plupart du temps, une comprÃ©hension injection des phÃ©nomÃ¨nes n'est pas nÃ©cessaire en vertu d'un avantage commun Ã toutes les mÃ©thodes analytique mises en oeuvre en analyse FIA : une trÃ¨s bonne reproductibilitÃ©. En effet, avant la mise en oeuvre de l'analyse FIA, il Ã©tait souvent nÃ©cessaire d'obtenir, dans le procÃ©dÃ© analytique, des rÃ©actions chimiques complÃ¨tes afin 3065885 2 d'atteindre des reproductibilitÃ©s comparables. L'analyse FIA ne laisse souvent pas un dÃ©lai suffisant Ã des rÃ©actions complÃ¨tes, mais assure un temps de rÃ©action identique et reproductible pour chaque analyse. Ainsi, chaque portion de l'Ã©chantillon subit des traitements diffÃ©rents, mais de faÃ§on reproductible entre les Ã©chantillons. Il s'agit d'une 5 avancÃ©e significative dans l'analyse automatisÃ©e, notamment du fait de la rÃ©duction des temps d'analyse et l'allÃ¨gement des interventions de l'utilisateur. Les premiÃ¨res applications de l'analyse FIA utilisent un flux continu dans une seule direction : une zone de l'Ã©chantillon est injectÃ©e dans le flux continu d'un fluide vecteur. Au cours du temps, le flux continu crÃ©e le mÃ©lange permettant Ã la rÃ©action du 10 procÃ©dÃ© analytique d'avoir lieu pour engendrer des espÃ¨ces dÃ©tectables. Comme illustrÃ© sur les figures la et lb, cette technique nÃ©cessite une pompe 10, une valve d'injection Ã deux voies 11, un dÃ©tecteur en ligne 12 et une boucle de rÃ©action 13. Cette boucle 13 est constituÃ©e du tuyau sÃ©parant la valve d'injection 11 du dÃ©tecteur 12. L'introduction de l'Ã©chantillon Ã analyser se fait par l'entrÃ©e E. S reprÃ©sente la sortie des effluents. Le choix 15 des caractÃ©ristiques de la boucle, c'est-Ã -dire ses dimensions et sa forme, dÃ©pend du procÃ©dÃ© analytique considÃ©rÃ©. Le volume mort du dÃ©tecteur est suffisamment faible pour la rÃ©solution demandÃ©e. Les caractÃ©ristiques de l'Ã©coulement doivent Ãªtre constantes et reproductibles. La frÃ©quence analytique est imposÃ©e par les caractÃ©ristiques de la dispersion : elle est ainsi limitÃ©e afin d'Ã©viter toute pollution entre Ã©chantillons successifs. 20 Les figures la et lb reprÃ©sentent une sÃ©quence analytique typique. Dans un premier temps illustrÃ© sur la figure la, l'Ã©chantillon est passÃ© dans une boucle d'injection jusqu'Ã ce que le contenu de la valve d'injection 11 soit reprÃ©sentatif de celui-ci. Comme illustrÃ© sur la figure lb, la valve d'injection 11 est ensuite commutÃ©e pour permettre l'injection du contenu de la valve dans le flux de rÃ©actif. L'Ã©chantillon est 25 ensuite dispersÃ© dans le tuyau 13 par le flux continu pour Ãªtre dÃ©tectÃ© dans le dÃ©tecteur 12 lors de son passage. Les avantages de la technique d'analyse FIA par rapport aux techniques antÃ©rieures sont une plus forte frÃ©quence analytique, une plus faible consommation d'Ã©chantillon et une trÃ¨s bonne reproductibilitÃ©. Ses dÃ©savantages sont une plus grande consommation de rÃ©actifs, une plus grande consommation de fluides vecteurs et une 3065885 3 forte complexitÃ© des sÃ©quences pour des procÃ©dÃ©s nÃ©cessitant plusieurs Ã©tapes de traitement. Les rÃ©actifs supplÃ©mentaires nÃ©cessaires Ã la rÃ©action chimique du procÃ©dÃ© sont introduits par des jonctions dans le flux de fluide vecteur. Chaque rÃ©actif doit ainsi Ãªtre introduit par une dÃ©rivation, et possÃ¨de donc un Ã©lÃ©ment de pompage qui lui est 5 propre. L'analyse FIA telle que dÃ©crite ci-dessus est largement utilisÃ©e en analyse automatisÃ©e et contribue Ã la grande majoritÃ© des publications dans le domaine. Une des avancÃ©es issue de la technique de l'analyse FIA est l'analyse par injection sÃ©quentielle. 10 L'analyse par injection sÃ©quentielle ou analyse SIA, de l'anglais Â« sequential injection analysis Â», et l'analyse FIA ont en commun le principe de dispersion et le maniement des fluides de faÃ§on reproductible. L'analyse SIA apporte, en plus, une utilisation d'un flux bidirectionnel et des pÃ©riodes d'arrÃªt du fluide. En outre, la valve Ã deux positions de l'analyse FIA est remplacÃ©e par une valve multidirectionnelle. L'analyse 15 SIA peut ainsi analyser des solutions en utilisant des procÃ©dÃ©s chimiques plus compliquÃ©s, tout en conservant des composants technologiques relativement fiables. Les figures 2a Ã 2c, qui illustrent un systÃ¨me classique d'analyse SIA, reprÃ©sentent une valve multidirectionnelle 20, une boucle de mÃ©lange 21, et un dÃ©tecteur 22, une boucle de rÃ©tention 23 et une pompe bidirectionnelle 24. 20 En gÃ©nÃ©ral l'analyse est effectuÃ©e en trois sÃ©quences. La premiÃ¨re sÃ©quence est le remplissage du systÃ¨me par une solution vecteur, par exemple de l'eau dÃ©sionisÃ©e. L'objet de cette sÃ©quence est de pourvoir le systÃ¨me d'un vecteur inerte capable de transporter, y compris lors des inversions de flux, les zones de l'Ã©chantillon Ã analyser. La seconde sÃ©quence, comme illustrÃ©e sur les figures 2a et 2b, est l'aspiration 25 alternÃ©e de zones d'Ã©chantillon, et du (des) rÃ©actif(s) nÃ©cessaire(s) R pour le procÃ©dÃ© analytique sous la forme d'un train de zones, le tout Ã©tant disposÃ© dans la boucle de rÃ©tention 23. La troisiÃ¨me sÃ©quence, comme illustrÃ©e sur la figure 2c, est la dispersion de ce train de zones dans la boucle de mÃ©lange 21 suivi du passage devant le dÃ©tecteur 22. La formation d'un train de zones d'Ã©chantillon et de rÃ©actifs ne nÃ©cessite l'emploi que 3065885 4 d'une seule pompe 24, contrairement au cas gÃ©nÃ©ral de l'analyse FIA. Cependant, elle doit intÃ©grer des contraintes supplÃ©mentaires liÃ©es au flux bidirectionnel. Les avantages de l'analyse SIA par rapport Ã l'analyse FIA sont les suivants : un nombre plus restreint de composantes technologiques permettant 5 l'application de procÃ©dÃ©s plus compliquÃ©s, une plus grande flexibilitÃ© apportÃ©e par la possibilitÃ© d'inversion du flux et une plus grande facilitÃ© d'optimisation sans nÃ©cessiter de recÃ¢blage. Cependant les volumes nÃ©cessaires, notamment en fluide vecteur, sont importants : typiquement 10 Ã 100 fois plus importants que les volumes de rÃ©actifs. Plus rÃ©cemment, une possibilitÃ© d'analyse sÃ©quentielle sans solution 10 vecteur a Ã©tÃ© proposÃ©e, l'analyse par CSIA, de l'anglais Â« carrier-less sequential injection analysis Â» ou Â« analyse par injection sÃ©quentielle sans porteur Â». L'analyse CSIA, dÃ©crite par exemple dans le document rÃ©fÃ©rencÃ© [2], inclut les avantages de l'analyse SIA, dont le faible nombre de composantes technologiques, et Ã©vite les dÃ©savantages potentiels de l'utilisation d'un fluide vecteur qui sont, entre autres, un volume d'effluent analytique 15 Ã©levÃ© liÃ© au facteur de multiplication entre les volumes de rÃ©actifs et de solution vecteur. Un systÃ¨me classique d'analyse CSIA se prÃ©sente de faÃ§on analogue au systÃ¨me illustrÃ© sur les figures 2a Ã 2c. Cependant la sÃ©quence analytique est diffÃ©rente. Elle est, en gÃ©nÃ©ral, effectuÃ©e selon les Ã©tapes suivantes : la boucle de rÃ©tention 23 est remplie d'analyte par aspiration par la pompe 24. Une portion de l'analyte est refoulÃ©e en 20 direction de la boucle de mÃ©lange 21 et du dÃ©tecteur 22. L'aspiration de l'analyte est complÃ©tÃ©e. Ensuite, les rÃ©actifs sont aspirÃ©s par basculement de la vanne multivoies 20. Un nouveau basculement de cette vanne 20 permet Ã la pompe 24 de refouler le rÃ©actif et l'analyte successivement dans la boucle de mÃ©lange 21 et le dÃ©tecteur 22. Par rapport Ã l'analyse SIA, l'Ã©limination du liquide vecteur a pour 25 consÃ©quence l'utilisation d'un volume plus important d'analyte et une rÃ©tention dans une boucle suffisamment volumineuse. La mise en oeuvre de mÃ©thodes analytiques de titrage, Ã©galement connues sous le nom d'analyses volumÃ©triques, par ces techniques de dispersion contrÃ´lÃ©e nÃ©cessite l'emploi de composants techniques additionnels. Comme illustrÃ© sur 30 la figure 3a, une solution technique consiste Ã utiliser une chambre de mÃ©lange 25, situÃ©e 3065885 5 entre la zone d'injection 11 et le dÃ©tecteur 12, la pompe Ã©tant rÃ©fÃ©rencÃ©e 10. Lorsqu'un constituant est ajoutÃ© Ã un autre dÃ©jÃ prÃ©sent dans la chambre de mÃ©lange 25, un gradient de concentration permettant le titrage est obtenu Ã la sortie de cette chambre 25, avant le passage devant le dÃ©tecteur 12. Une autre solution consiste Ã utiliser deux 5 pompes Ã dÃ©bits variables de faÃ§on suffisamment prÃ©cise : une pompe dÃ©livrant l'analyte, l'autre le titrant. Une boucle de rÃ©action rÃ©alise un mÃ©lange partiel ou complet des solutions avant le passage devant une cellule de mesure en ligne. Le titrage s'effectue ensuite par l'Ã©tablissement d'un gradient: le dÃ©bit - ou la concentration - du titrant - ou de l'analyte - varie de faÃ§on continue dans le temps, d'autres propriÃ©tÃ©s du mÃ©lange Ã©tant 10 maintenues constantes. Une telle solution, nÃ©cessitant des mesures individuelles successives, est consommatrice de temps. Le grand nombre de mesures individuelles n'en fait pas rÃ©ellement une mÃ©thode continue. Certaines solutions dÃ©crivent des techniques de titrage en continu par injection du titrant Ã des endroits gÃ©omÃ©triques dÃ©finis le long d'un capillaire, dans lequel 15 circule en permanence l'analyte. Comme dÃ©crit dans le document rÃ©fÃ©rencÃ© [3] et comme illustrÃ© sur la figure 3b, l'analyte circulant dans un capilaire entrant en E, reÃ§oit Ã chaque lieu d'injection un dÃ©bit de titrant T. AprÃ¨s chaque ajout consÃ©cutif et aprÃ¨s sa rÃ©action chimique complÃ¨te, l'Ã©tat du mÃ©lange est mesurÃ© par un dÃ©tecteur 35. Les ajouts consÃ©cutifs sont poursuivis jusqu'Ã l'Ã©puisement de l'analyte. Une prÃ©-dilution est 20 nÃ©cessaire afin d'amÃ©liorer la prÃ©cision. Les volumes de l'analyte et des effluents liquides peuvent Ãªtre d'une grande importance, notamment dans le cas de prÃ©lÃ¨vements pouvant prÃ©senter des risques pour l'homme comme les solutions radioactives ou biologiques. Plus gÃ©nÃ©ralement, ceci peut Ãªtre le cas de solutions liquides Ã analyser issues d'un prÃ©- 25 traitement, par exemple d'une concentration, d'une sÃ©paration ou de toutes opÃ©rations chimiques ne pouvant Ãªtre rÃ©alisÃ©es Ã plus grande Ã©chelle. Ceci peut Ãªtre Ã©galement le cas de solutions de toutes sortes issues de dispositifs sub-millimÃ©triques dont des puces microfluidiques. Certains systÃ¨mes d'analyse microfluidique de structure connue 30 comprennent une source lumineuse et un dÃ©tecteur de luminositÃ© pour dÃ©terminer la 3065885 6 concentration d'un Ã©chantillon dans le liquide vecteur, ce qui tend Ã rendre le systÃ¨me moins encombrant et plus facile d'utilisation. Les systÃ¨mes analytiques par analyse FIA consomment beaucoup de liquide vecteur et de rÃ©actif. Les systÃ¨mes analytiques par analyse SIA et CSIA 5 consomment beaucoup de liquides en gÃ©nÃ©ral mais prÃ©sentent aussi des volumes et longueurs des boucles de rÃ©tention et rÃ©action importants, difficilement compatibles avec les contraintes exigÃ©es par la plupart des mÃ©thodes de fabrication des circuits miniaturisÃ©s. De plus les systÃ¨mes analytiques par analyse FIA, SIA ou CSIA 10 nÃ©cessitent l'utilisation de vannes, ce qui est pÃ©nalisant lorsque l'on cherche Ã miniaturiser l'analyse. Les analyses SIA et CSIA nÃ©cessitent l'emploi d'une pompe bidirectionnelle, qui peut poser certains soucis, notamment de dÃ©gazage entraÃ®nant la formation de bulles de gaz, perturbant grandement la reproductibilitÃ© des analyses surtout lorsque l'on cherche Ã rÃ©aliser une miniaturisation. Les analyses FIA, SIA et CSIA 15 nÃ©cessitent l'injection d'un Ã©chantillon de faÃ§on reproductible, notamment en ce qui concerne son volume. Enfin, lorsque le procÃ©dÃ© analytique nÃ©cessite des titrages, l'adjonction d'une chambre de mÃ©lange est difficilement compatible avec un objectif de miniaturisation. 20 EXPOSÃ DE L'INVENTION L'invention vise Ã rÃ©soudre au moins partiellement les problÃ¨mes rencontrÃ©s dans les solutions de l'art antÃ©rieur. A cet Ã©gard, l'invention a pour objet un procÃ©dÃ© de mÃ©lange microfluidique. Le procÃ©dÃ© comprend l'injection en rÃ©gime balistique d'au moins un 25 deuxiÃ¨me liquide dans un conduit microfluidique qui comporte un premier liquide. Le premier liquide comprend une premiÃ¨re composition. Le deuxiÃ¨me liquide est injectÃ© de maniÃ¨re Ã se disperser dans le premier liquide selon une dispersion de type Taylor-Aris du deuxiÃ¨me liquide relativement au premier liquide dans le conduit microfluidique. Le conduit microfluidique est notamment droit. 3065885 7 GrÃ¢ce Ã l'invention, il est notamment possible d'effectuer une dilution d'une composition prÃ©sente dans le deuxiÃ¨me liquide ou un mÃ©lange de concentration quasi-homogÃ¨ne de cette composition dans le premier liquide. Par ailleurs, l'injection de liquide peut se faire en continu, ce qui permet 5 de rÃ©aliser un titrage. Du fait de l'injecteur commandÃ©, les volumes d'Ã©chantillons, de liquide vecteur et/ou de rÃ©actifs nÃ©cessaires pour l'analyse sont limitÃ©s. Le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique tend Ã©galement Ã Ãªtre peu encombrant. Le terme microfluidique se rapporte Ã un ordre de grandeur en micromÃ¨tre, c'est-Ã -dire qu'au moins une des dimensions des capillaires est infÃ©rieure au 10 millimÃ¨tre. L'invention peut comporter de maniÃ¨re facultative une ou plusieurs des caractÃ©ristiques suivantes combinÃ©es entre elles ou non. Avantageusement, le deuxiÃ¨me liquide comprend une deuxiÃ¨me composition qui se disperse avec un gradient de concentration sensiblement linÃ©aire de la 15 deuxiÃ¨me composition relativement Ã la premiÃ¨re composition dans le conduit microfluidique. Selon une particularitÃ© de rÃ©alisation, le deuxiÃ¨me liquide comprend une portion amont et une portion aval, la portion amont comprenant une deuxiÃ¨me composition diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition, la portion aval comprenant la 20 premiÃ¨re composition et Ã©tant situÃ©e en aval de la premiÃ¨re composition. Avantageusement, le deuxiÃ¨me liquide est injectÃ© dans le conduit microfluidique, de maniÃ¨re Ã ce que la deuxiÃ¨me portion pousse la portion amont dans le conduit microfluidique, pour obtenir une concentration quasi homogÃ¨ne de la deuxiÃ¨me composition dans une portion centrale du conduit microfluidique. 25 L'invention porte Ã©galement sur un systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique. Le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique comprend un conduit microfluidique destinÃ© Ã contenir un premier liquide comprenant une premiÃ¨re composition. Selon l'invention, le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique comprend un systÃ¨me de commande et un injecteur qui est raccordÃ© fluidiquement au conduit 30 microfluidique. 3065885 8 L'injecteur est commandÃ© Ã©lectroniquement par le systÃ¨me de commande pour injecter en rÃ©gime balistique un deuxiÃ¨me liquide dans le conduit microfluidique, de maniÃ¨re Ã ce que le deuxiÃ¨me liquide se disperse dans le premier liquide selon une dispersion de type Taylor-Aris dans le conduit microfluidique. 5 Avantageusement, la vitesse d'Ã©coulement du deuxiÃ¨me liquide dans le conduit microfluidique selon la direction longitudinale du conduit microfluidique en LxuthxA2 = 2 rÃ©gime balistique est strictement supÃ©rieure Ã v oÃ¹ v est la vitesse d'Ã©coulement du deuxiÃ¨me liquide, L est la longueur du conduit microfluidique, h est le rayon interne du conduit microfluidique, Dth est le coefficient de diffusion d'origine 10 thermique du deuxiÃ¨me liquide ou d'une portion du deuxiÃ¨me liquide, et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est notamment comprise entre 1 et 10, la constante A Ã©tant Ã©gale Ã 3,8 lorsque le conduit est droit et de section transversale circulaire. Selon une forme de rÃ©alisation avantageuse, le systÃ¨me de commande est configurÃ© pour commander Ã l'injecteur d'injecter en rÃ©gime balistique le deuxiÃ¨me 15 liquide qui comprend une portion amont et une portion aval situÃ©e en aval de la portion amont, la portion amont comprenant une deuxiÃ¨me composition diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition, la portion aval comprenant la premiÃ¨re composition. De prÃ©fÃ©rence, la portion centrale s'Ã©tend sur la majoritÃ© de la longueur du conduit microfluidique. 20 Avantageusement, le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique comprend au moins une deuxiÃ¨me source fluidique et au moins une vanne multivoie. La vanne multivoies comprend des ports d'entrÃ©e qui sont raccordÃ©s fluidiquement chacun Ã une des sources fluidiques, et au moins un port de sortie qui est raccordÃ© fluidiquement au conduit microfluidique. La vanne est configurÃ©e pour mettre en communication fluidique 25 les ports d'entrÃ©e Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie. Selon une particularitÃ© de rÃ©alisation, le systÃ¨me de commande est configurÃ© pour donner ordre Ã la vanne multivoies de mettre en communication fluidique Ã tour de rÃ´le les ports d'entrÃ©e avec le port de sortie. Avantageusement, le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique comprend une 30 premiÃ¨re source fluidique comprenant le premier liquide, une deuxiÃ¨me source fluidique 3065885 9 comprenant la deuxiÃ¨me composition ou le deuxiÃ¨me liquide, la premiÃ¨re source et la deuxiÃ¨me source Ã©tant raccordÃ©es fluidiquement Ã l'injecteur. Selon une particularitÃ© de rÃ©alisation, l'injecteur est un injecteur pneumatique. 5 De prÃ©fÃ©rence, l'injecteur pneumatique est configurÃ© pour rÃ©guler la pression dans la premiÃ¨re source et/ou dans la deuxiÃ¨me source. Avantageusement, le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique comprend une vanne multivoies, la vanne multivoies comprenant des ports d'entrÃ©e qui sont raccordÃ©s fluidiquement chacun Ã une des sources fluidiques, et un port de sortie qui est raccordÃ© 10 fluidiquement au conduit microfluidique, la vanne multivoies Ã©tant configurÃ©e pour mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie. De prÃ©fÃ©rence, le systÃ¨me de commande est configurÃ© pour donner ordre Ã la vanne multivoies de mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e Ã 15 tour de rÃ´le avec le port de sortie. Selon une particularitÃ© de rÃ©alisation, le systÃ¨me de mÃ©lange est apte Ã mettre en oeuvre le procÃ©dÃ© de mÃ©lange tel que dÃ©fini ci-dessus. L'invention porte Ã©galement sur un systÃ¨me d'analyse microfluidique comprenant un systÃ¨me de mÃ©lange tel que dÃ©fini ci-dessus. Le systÃ¨me d'analyse 20 comprend en outre un dÃ©tecteur configurÃ© pour Ã©mettre un signal reprÃ©sentatif de la concentration dans le conduit microfluidique d'un produit Ã analyser. De prÃ©fÃ©rence, le systÃ¨me de commande est configurÃ© pour commander le dÃ©tecteur. Selon une particularitÃ© de rÃ©alisation, le dÃ©tecteur est configurÃ© pour 25 dÃ©tecter une luminositÃ© du produit Ã analyser dans le conduit microfluidique. De prÃ©fÃ©rence, le dÃ©tecteur est un dÃ©tecteur linÃ©aire configurÃ© pour dÃ©tecter la luminositÃ© du produit Ã analyser de maniÃ¨re continue sur au moins portion du conduit. De prÃ©fÃ©rence, le dÃ©tecteur comprend au moins une diode, un capteur 30 optique tel qu'un capteur photographique, et/ou au moins une fibre optique. 3065885 10 De prÃ©fÃ©rence, le dÃ©tecteur comprend une source lumineuse configurÃ©e pour Ã©clairer le conduit microfluidique. Avantageusement, le dÃ©tecteur est configurÃ© pour mesurer la concentration du produit Ã analyser, dans le conduit microfluidique, avant l'Ã©coulement h2 5 d'une durÃ©e Ã©gale Ã un temps de Taylor Tt = A2.Dth aprÃ¨s l'injection du deuxiÃ¨me liquide, oÃ¹ h est le rayon interne du conduit microfluidique, Dth est le coefficient de diffusion d'origine thermique du deuxiÃ¨me liquide ou d'une portion du deuxiÃ¨me liquide, et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est notamment comprise entre 1 et 10, la constante A Ã©tant Ã©gale Ã 3,8 lorsque le conduit est droit et de section transversale 10 circulaire. BRÃVE DESCRIPTION DES DESSINS La prÃ©sente invention sera mieux comprise Ã la lecture de la description d'exemples de rÃ©alisation, en faisant rÃ©fÃ©rence aux dessins annexÃ©s sur lesquels : 15 les figures la et lb reprÃ©sentent schÃ©matiquement un systÃ¨me d'analyse microfluidique par analyse FIA; les figures 2a Ã 2c reprÃ©sentent schÃ©matiquement un systÃ¨me d'analyse microfluidique par analyse SIA ; la figure 3a reprÃ©sente schÃ©matiquement un systÃ¨me 20 d'analyse microfluidique permettant un titrage par obtention, dans le temps, d'un gradient de concentration ; la figure 3b reprÃ©sentent schÃ©matiquement un systÃ¨me d'analyse microfluidique permettant un titrage continu ; la figure 4 reprÃ©sente schÃ©matiquement et partiellement un 25 systÃ¨me d'analyse microfluidique d'un Ã©chantillon, selon un premier mode de rÃ©alisation de l'invention ; la figure 5 illustre la rÃ©alisation d'un gradient de concentration linÃ©aire d'un liquide dans le conduit du systÃ¨me d'analyse ; 3065885 11 la figure 6 illustre la rÃ©alisation d'un mÃ©lange de concentration quasi-homogÃ¨ne dans le conduit du systÃ¨me d'analyse ; - la figure 7 illustre la variation de la concentration d'un produit Ã analyser en fonction d'une distance par rapport Ã l'entrÃ©e du conduit 5 microfluidique de sortie ; - la figure 8 schÃ©matiquement et partiellement un systÃ¨me d'analyse microfluidique d'un Ã©chantillon, selon un deuxiÃ¨me mode de rÃ©alisation de l'invention. EXPOSÃ DÃTAILLÃ DE MODES DE RÃALISATION PARTICULIERS 10 La figure 4 reprÃ©sente un systÃ¨me d'analyse microfluidique 1 d'un Ã©chantillon en milieu liquide. Le systÃ¨me d'analyse microfluidique 1 comprend une cellule d'analyse 2, un systÃ¨me de rÃ©gulation de pression 5 et un systÃ¨me de commande et de contrÃ´le 6. La cellule d'analyse 2 comporte des rÃ©servoirs 20, une vanne multivoies 15 22, un dÃ©tecteur de luminositÃ© 4 et un ensemble 3 de conduits microfluidique qui relie fluidiquement les rÃ©servoirs 20 Ã la vanne 22 et qui achemine du liquide depuis la vanne 22 auprÃ¨s du dÃ©tecteur 4. La cellule d'analyse 2 comprend autant de rÃ©servoirs 20a, 20b, 20c que de liquides Ã introduire Ã tour de rÃ´le Ã travers la vanne 22 pour les acheminer auprÃ¨s du 20 dÃ©tecteur 4. Dans le mode de rÃ©alisation reprÃ©sentÃ© Ã la figure 4, la cellule d'analyse 2 comprend trois rÃ©servoirs 20a, 20b, 20c. Le premier rÃ©servoir 20a est destinÃ© Ã contenir un premier liquide. Ce premier liquide comprend une premiÃ¨re composition, par exemple un solvant et/ou un 25 rÃ©actif. Le premier rÃ©servoir 20a est une source fluidique du premier liquide pour la cellule d'analyse 2. Le deuxiÃ¨me rÃ©servoir 20b comprend une deuxiÃ¨me composition qui est diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition. La deuxiÃ¨me composition comprend par exemple 3065885 12 l'Ã©chantillon Ã analyser ou un rÃ©actif. Le deuxiÃ¨me rÃ©servoir 20b est une source fluidique de la deuxiÃ¨me composition pour la cellule d'analyse 2. Le troisiÃ¨me rÃ©servoir 20c comprend une troisiÃ¨me composition qui est diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition et de la deuxiÃ¨me composition. Elle est liquide ou 5 prÃ©sente dans un liquide. La troisiÃ¨me composition comprend par exemple un rÃ©actif Ã©ventuel qui est destinÃ© Ã rÃ©agir avec l'Ã©chantillon pour former un produit Ã analyser dont la concentration est dÃ©terminÃ©e suite Ã sa dÃ©tection par le dÃ©tecteur 4. En variante, la troisiÃ¨me composition contient un liquide de purge de la cellule d'analyse 2. Le troisiÃ¨me rÃ©servoir 20c est une source fluidique du troisiÃ¨me liquide pour la cellule d'analyse 2. 10 Chacun des rÃ©servoirs 20 est situÃ© fluidiquement entre un injecteur pneumatique 50 et la vanne multivoies 22. Les rÃ©servoirs 20 sont situÃ©s fluidiquement en parallÃ¨le les uns des autres. La vanne multivoies 22 comprend une pluralitÃ© de ports d'entrÃ©e El, E2, E3, E4, E5, E6, E7, Eg, Eg, un port de sortie E, et un port de purge P. Les ports d'entrÃ©e El, E2, 15 E3, E4, E5, E6, E7, Eg, E9 sont raccordÃ©s fluidiquement chacun Ã au plus un des rÃ©servoirs 20. Au moins un des ports d'entrÃ©e peut notamment servir de port de purge P. Dans le mode de rÃ©alisation reprÃ©sentÃ© Ã la figure 4, le premier rÃ©servoir 20a est raccordÃ© Ã un premier port d'entrÃ©e E1 de la vanne 22 par un premier conduit microfluidique d'entrÃ©e 31a de la vanne. Le deuxiÃ¨me rÃ©servoir 20b est raccordÃ© Ã un 20 deuxiÃ¨me port d'entrÃ©e E2 de la vanne 22 par un deuxiÃ¨me conduit microfluidique d'entrÃ©e 31b de la vanne. Le troisiÃ¨me rÃ©servoir 20c est raccordÃ© Ã un troisiÃ¨me port d'entrÃ©e E3 de la vanne 22 par un troisiÃ¨me conduit microfluidique d'entrÃ©e 31c de la vanne. Le port de sortie E, est raccordÃ© fluidiquement Ã un conduit 25 microfluidique droit de sortie 32 qui longe le dÃ©tecteur 4 pour que le dÃ©tecteur 4 puisse dÃ©tecter le liquide dans le conduit microfluidique de sortie 32. Le conduit microfluidique de sortie 32 dÃ©bouche sur l'extÃ©rieur de la cellule d'analyse 2 au niveau d'une sortie S de la cellule d'analyse 2. Le port de purge P est raccordÃ© fluidiquement Ã l'extÃ©rieur de la vanne 30 multivoie 22 par un conduit microfluidique de purge 33. Le port de purge P et le conduit 3065885 13 de purge 33 servent Ã vider l'ensemble 3 des conduits de la cellule d'analyse 2 du liquide qu'ils contiennent avant l'arrÃªt de l'utilisation de la cellule d'analyse 2. La vanne multivoies 22 comprend un obturateur configurÃ© pour commuter entre dix positions par exemple dans chacune desquelles un des ports d'entrÃ©e 5 El, E2, E3, E4, E5, E6, E2, Eg, E9 et P est mis en communication fluidique avec le port de sortie E5. En d'autres termes, la vanne multivoies 22 est configurÃ©e pour mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e El, E2, E3, El, E5, E6, E2, Eg, E9 et P Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie E5. L'ensemble de conduits microfluidiques 3 de la cellule d'analyse 2 10 comprend les conduits d'entrÃ©e 31a, 31b, 31c, le conduit microfluidique de sortie 32 et le conduit microfluidique de purge 33. Les conduits 31a, 31b, 31c, 32 et 33 de l'ensemble de conduits 3, en particulier le conduit microfluidique de sortie 32, sont des conduits microfluidiques. Le conduit microfluidique de sortie 32 est formÃ© par un capillaire droit. 15 Ce capillaire est transparent, ce qui facilite la dÃ©tection du liquide qu'il contient par le dÃ©tecteur 4. Le conduit microfluidique de sortie 32 forme une puce microfluidique du systÃ¨me d'analyse 1. Il est destinÃ© Ã Ãªtre traversÃ©s par un Ã©coulement laminaire de la premiÃ¨re composition et/ou un Ã©coulement de la deuxiÃ¨me composition avec un phÃ©nomÃ¨ne de dispersion de type de Taylor Ans. 20 Le dÃ©tecteur 4 comprend au moins une diode, de prÃ©fÃ©rence une barrette de diodes, ou bien un capteur optique linÃ©aire, tel qu'un capteur photographique 40. Le dÃ©tecteur 4 est linÃ©aire en ce qu'il est configurÃ© pour mesurer la concentration du produit Ã analyser de maniÃ¨re continue sur au moins une portion du conduit microfluidique 32. 25 Le capteur photographique 40 est par exemple un capteur Ã transfert de charge, Ã©galement connu sous le nom de Â« capteur CCD Â», ou bien un capteur Ã semiconducteurs de type CMOS. Le dÃ©tecteur 4 comprend une source lumineuse 41. La source lumineuse 41 comprend une diode laser devant laquelle est montÃ©e une lentille de Powell pour 30 Ã©clairer de maniÃ¨re homogÃ¨ne le conduit microfluidique 32. 3065885 14 Le dÃ©tecteur 4 est configurÃ© pour dÃ©tecter une luminositÃ© du produit Ã analyser dans le conduit microfluidique 32, notamment par dÃ©tection de la luminositÃ© du produit sur la majoritÃ© de la longueur du conduit microfluidique 32. Le dÃ©tecteur 4 est conÃ§u pour dÃ©tecter la concentration du produit Ã 5 analyser dans le conduit microfluidique 32. Ce produit Ã analyser est issu de l'Ã©chantillon, aprÃ¨s qu'il ait rÃ©agi ou non avec au moins un rÃ©actif. Le systÃ¨me de rÃ©gulation de pression 5 comprend un injecteur pneumatique 50, une entrÃ©e de gaz 51 de l'injecteur, une sortie de gaz sous pression de l'injecteur qui forme un ensemble 54 de lignes d'alimentation en gaz sous pression des 10 rÃ©servoirs 20. L'ensemble de lignes d'alimentation 54 comprend autant de lignes d'alimentation 54a, 54b, 54c que de rÃ©servoirs 20. Les lignes d'alimentation 54a, 54b, 54c sont formÃ©es par des conduits, de prÃ©fÃ©rences des capillaires microfluidiques, qui relient fluidiquement chacun la sortie de gaz de l'injecteur 50 Ã un des rÃ©servoirs 20a, 20b, 20c. 15 L'injecteur 50 est reliÃ© fluidiquement au premier rÃ©servoir 20a par une premiÃ¨re ligne d'alimentation en gaz 54a de l'ensemble 54 de lignes d'alimentation. L'injecteur 50 est reliÃ© fluidiquement au deuxiÃ¨me rÃ©servoir 20b par une deuxiÃ¨me ligne d'alimentation 54b en gaz de l'ensemble 54 de lignes d'alimentation. L'injecteur 50 est reliÃ© fluidiquement au troisiÃ¨me rÃ©servoir 20c par une troisiÃ¨me ligne d'alimentation 54c 20 en gaz de l'ensemble 54 de lignes d'alimentation. L'injecteur pneumatique 50 est configurÃ© pour injecter Ã tour de rÃ´le le liquide de chaque rÃ©servoir 20 vers la vanne 22 jusqu'au conduit microfluidique de sortie 32. L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© Ã©lectroniquement par le systÃ¨me de commande 6. 25 Dans le mode de rÃ©alisation reprÃ©sentÃ© Ã la figure 4, l'injecteur pneumatique 50 est configurÃ© pour injecter la premiÃ¨re composition hors du premier rÃ©servoir 20a Ã travers successivement le premier conduit d'entrÃ©e 31a, le premier port d'entrÃ©e El et le port de sortie E, jusqu'au conduit microfluidique de sortie 32. L'injecteur pneumatique 50 est configurÃ© pour injecter la deuxiÃ¨me composition hors du deuxiÃ¨me 30 rÃ©servoir 20b Ã travers successivement le deuxiÃ¨me conduit d'entrÃ©e 31b, le deuxiÃ¨me 3065885 15 port d'entrÃ©e El et le port de sortie E, jusqu'au conduit microfluidique de sortie 32. L'injecteur pneumatique 50 est configurÃ© pour injecter le troisiÃ¨me liquide hors du troisiÃ¨me rÃ©servoir 20c Ã travers successivement le troisiÃ¨me conduit d'entrÃ©e 31c, le troisiÃ¨me port d'entrÃ©e E3 et le port de sortie E, jusqu'au conduit microfluidique de sortie 5 32. Le systÃ¨me de contrÃ´le et de commande 6 comprend une unitÃ© de commande 60 et un rÃ©seau 62 de lignes de contrÃ´le et de commande qui sont reliÃ©es Ã©lectriquement Ã l'unitÃ© de commande 60. Le rÃ©seau 62 de lignes de contrÃ´le et de commande comprend une ligne 10 de contrÃ´le et de commande 64 du dÃ©tecteur qui relie l'unitÃ© de commande 60 au dÃ©tecteur 4, une ligne de contrÃ´le et de commande 65 de l'injecteur pneumatique qui relie l'unitÃ© de commande 6 Ã l'injecteur pneumatique 50, et une ligne 66 de contrÃ´le et de commande de la vanne qui relie l'unitÃ© de commande 60 Ã la vanne 22. L'unitÃ© de commande 60 est configurÃ©e pour commander le 15 fonctionnement du dÃ©tecteur 4. L'unitÃ© de commande 60 dÃ©termine une concentration de l'Ã©chantillon, Ã partir de la dÃ©tection par le dÃ©tecteur 4 du produit Ã analyser dÃ©rivÃ© de l'Ã©chantillon ou prÃ©sent initialement dans l'Ã©chantillon. L'unitÃ© de commande 60 est configurÃ©e pour commander Ã©lectroniquement Ã l'injecteur pneumatique 50 d'injecter la premiÃ¨re composition hors 20 de la source fluidique 20a, 20b, 20c en direction du conduit microfluidique 32. L'unitÃ© de commande 60 est configurÃ©e pour donner ordre Ã la vanne multivoies 22 de mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e El, E2, E3, E4, E5, E6, E7, Eg, E9 Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie E' en commutant la position de l'obturateur de la vanne 22. 25 Un premier procÃ©dÃ© d'analyse microfluidique par dosage d'un Ã©chantillon au moyen du systÃ¨me d'analyse 1 est dÃ©crit ci-dessous en rÃ©fÃ©rence Ã la figure 5. Le procÃ©dÃ© d'analyse comprend l'injection par l'injecteur pneumatique 50 de la premiÃ¨re composition depuis le premier rÃ©servoir 20a dans le conduit 30 microfluidique 32 selon un Ã©coulement laminaire de type Poiseuille. 3065885 16 Il comprend l'injection par l'injecteur pneumatique 50 de la deuxiÃ¨me composition 71 depuis le deuxiÃ¨me rÃ©servoir 20b dans le conduit microfluidique 32 selon un Ã©coulement de maniÃ¨re Ã ce que la deuxiÃ¨me composition 71 se disperse dans la premiÃ¨re composition 70 selon une dispersion de type Taylor Ans en rÃ©gime balistique. 5 L'Ã©coulement de la deuxiÃ¨me composition fait en rÃ©gime balistique, c'est-Ã -dire que la vitesse d'Ã©coulement v de la deuxiÃ¨me composition dans le conduit microfluidique 32 est suffisamment importante pour nÃ©gliger la dispersion de la deuxiÃ¨me composition par diffusion thermique, par rapport Ã la dispersion de la deuxiÃ¨me composition rÃ©sultant de son profil de vitesse. En d'autres termes, le 10 coefficient de diffusion thermique Dth de la deuxiÃ¨me composition dans l'Ã©quation (1) ci- dessous est nÃ©gligeable par rapport au terme de transport dispersif D de la deuxiÃ¨me composition. 1 Deff = Dth + 14-2 VDth Dth + D (1) 15 La vitesse d'Ã©coulement v de la deuxiÃ¨me composition selon la direction de l'axe longitudinal X-X du conduit microfluidique en rÃ©gime balistique est strictement supÃ©rieure Ã y = LxDthxA2 (2) oÃ¹ L est la longueur du conduit h2 microfluidique 32, h est le rayon interne du conduit microfluidique 32, Dth est le coefficient de diffusion d'origine thermique de la deuxiÃ¨me composition, et A une 20 constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est typiquement comprise entre 1 et 10. La constante A vaut par exemple 3,8 si le conduit 32 est droit Ã section transversale circulaire. La deuxiÃ¨me composition tend alors Ã se disperser selon un cÃ´ne d'axe de rÃ©volution selon la direction longitudinale X-X du conduit, avec un gradient de 25 concentration linÃ©aire relativement Ã la premiÃ¨re composition dans le conduit microfluidique 32. La concentration de la deuxiÃ¨me composition 71 diminue linÃ©airement dans le conduit microfluidique 32 vers l'aval. 3065885 17 La concentration de la premiÃ¨re composition 70 augmente linÃ©airement dans le conduit microfluidique 32 vers l'aval. Le dÃ©tecteur 4 dÃ©tecte alors la concentration d'un produit Ã analyser prÃ©sent dans la premiÃ¨re composition, dans la deuxiÃ¨me composition ou issu d'une 5 rÃ©action chimique de la premiÃ¨re composition avec la deuxiÃ¨me composition. Le dÃ©tecteur mesure la concentration du produit Ã analyser avant h2 l'Ã©coulement d'une durÃ©e Ã©gale Ã un temps de Taylor Tt = A2.Dth (3) aprÃ¨s l'injection de la deuxiÃ¨me composition. La diffusion thermique de la deuxiÃ¨me composition reste nÃ©gligeable devant sa dispersion rÃ©sultant de son profil de vitesse dans le conduit 10 microfluidique 32, ce qui facilite la dÃ©tection du produit Ã analyser. Un deuxiÃ¨me procÃ©dÃ© d'analyse microfluidique d'un Ã©chantillon au moyen du systÃ¨me d'analyse 1 est dÃ©crit ci-dessous en rÃ©fÃ©rence aux figures 6 et 7. Le procÃ©dÃ© d'analyse commence par l'injection par l'injecteur pneumatique 50 de la premiÃ¨re composition depuis le premier rÃ©servoir 20a dans le 15 conduit microfluidique 32 selon un Ã©coulement laminaire de type Poiseuille. Il comprend l'injection en rÃ©gime balistique par l'injecteur pneumatique 50 d'un deuxiÃ¨me liquide 72 qui comprend une portion amont 71 et une portion aval 73 de compositions diffÃ©rentes. La portion amont 71 comprend la deuxiÃ¨me composition. La portion aval 73 comprend la premiÃ¨re composition. 20 La portion aval 73 est injectÃ©e dans le conduit microfluidique 32 en rÃ©gime balistique de maniÃ¨re Ã pousser la portion amont 71 pour que le deuxiÃ¨me liquide 72 s'Ã©coule selon un Ã©coulement de type Taylor-Aris dans le conduit microfluidique 32. La portion amont 71 tend Ã se disperser selon une dispersion de type Taylor Ans dans le conduit microfluidique 32 avec un gradient de concentration linÃ©aire 25 de la deuxiÃ¨me composition dans le conduit microfluidique 32. La vitesse d'Ã©coulement v de la portion amont 71 selon la direction de l'axe longitudinale X-X du conduit microfluidique en rÃ©gime balistique est strictement LxuthxA2 supÃ©rieure Ã V = h2 (2) oÃ¹ L est la longueur du conduit microfluidique 32, h est le rayon interne du conduit microfluidique 32, Dth est le coefficient de diffusion d'origine 3065885 18 thermique de la deuxiÃ¨me composition, et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est typiquement comprise entre 1 et 10. La constante A vaut par exemple 3,8 si le conduit 32 est droit Ã section transversale circulaire. La portion aval 73 tend Ã se disperser selon une dispersion de type 5 Taylor Ans derriÃ¨re la portion amont 71, avec un gradient de concentration linÃ©aire de la premiÃ¨re composition dans le conduit microfluidique 32. La vitesse d'Ã©coulement v de la portion aval 73 selon la direction de l'axe longitudinal X-X du conduit microfluidique en rÃ©gime balistique est strictement DthixA2 supÃ©rieure Ã y1 = h2 (4). Dans l'Ã©quation (4) ci-dessus, L est la longueur du 10 conduit microfluidique 32, h est le rayon interne du conduit microfluidique 32, Dthi est le coefficient de diffusion d'origine thermique de la premiÃ¨re composition, et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est typiquement comprise entre 1 et 10. La constante A vaut par exemple 3,8 si le conduit 32 est droit Ã section transversale circulaire. 15 Il en dÃ©coule une concentration quasi homogÃ¨ne de la deuxiÃ¨me composition dans une portion centrale 75 du conduit microfluidique 32. Cette portion centrale 75 s'Ã©tend sur la majoritÃ© de la longueur du conduit microfluidique 32 selon sa direction longitudinale X-X. Le dÃ©tecteur 4 dÃ©tecte alors la concentration d'un produit Ã analyser 20 prÃ©sent dans la premiÃ¨re composition, dans la deuxiÃ¨me composition ou issu d'une rÃ©action chimique de la premiÃ¨re composition avec la deuxiÃ¨me composition. Le dÃ©tecteur mesure la concentration du produit Ã analyser avant l'Ã©coulement d'une durÃ©e Ã©gale Ã un temps de Taylor Tunin = h2 (5) aprÃ¨s A2.Dth3 l'injection de la deuxiÃ¨me composition. Dans l'Ã©quation (5) ci-dessus, h est le rayon 25 interne du conduit microfluidique 32, Dth3 est le maximum parmi le coefficient de diffusion d'origine thermique de la deuxiÃ¨me composition et le coefficient d'origine thermique de la premiÃ¨re composition, et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est typiquement comprise entre 1 et 10. La constante A vaut par exemple 3,8 si le conduit 32 est droit Ã section transversale circulaire. La diffusion thermique du deuxiÃ¨me 3065885 19 liquide reste nÃ©gligeable devant sa dispersion rÃ©sultant de son profil de vitesse dans le conduit microfluidique 32, ce qui facilite la dÃ©tection du produit Ã analyser. La figure 8 reprÃ©sente un deuxiÃ¨me mode de rÃ©alisation d'un systÃ¨me d'analyse microfluidique selon l'invention. Ce systÃ¨me d'analyse microfluidique 1 se 5 distingue de celui du premier mode de rÃ©alisation par la nature du dÃ©tecteur 4. Le dÃ©tecteur 4 comprend deux fibres optiques 42a et 42b qui sont en regard l'une de l'autre, en Ã©tant situÃ©es de part et d'autre du conduit microfluidique de sortie 32. Ces fibres optiques 42a et 42b sont chacune reliÃ©es d'une part Ã un spectrophotomÃ¨tre qui est intÃ©grÃ© Ã l'unitÃ© de commande 60 et d'autre part Ã la source 10 lumineuse 41. Deux exemples d'analyse microfluidique Ã partir d'un systÃ¨me d'analyse 1 selon le premier mode de rÃ©alisation ou selon le deuxiÃ¨me mode de rÃ©alisation sont dÃ©crits ci-dessous. Dans ces exemples, l'injecteur pneumatique 50 est conÃ§u pour dÃ©livrer 15 une pression de gaz avec une prÃ©cision de 1 mbar, ce qui permet d'injecter la premiÃ¨re composition et/ou la deuxiÃ¨me composition hors de leur rÃ©servoirs 20a, 20b respectifs avec des dÃ©bits de l'ordre de 0.5 Ã 3000 pi.min-1. Le dÃ©bit d'injection par l'injecteur 50 dÃ©pend notamment des dimensions du conduit microfluidique de sortie 32. Le conduit microfluidique de sortie 32 possÃ¨de un diamÃ¨tre intÃ©rieur de 20 50 Ã 500 p.m. Sa longueur est de 3 Ã 25 cm. Premier exemple : dilution de la fluorescÃ©ine dans de l'eau et dÃ©termination de la concentration de la fluorescÃ©ine. Le systÃ¨me d'analyse microfluidique 1 utilisÃ© dans cet exemple a une 25 configuration identique Ã celle du premier mode de rÃ©alisation qui est reprÃ©sentÃ© Ã la figure 4. Dans ce premier exemple, l'Ã©chantillon Ã diluer comprend de la fluorescÃ©ine de sodium Ã pH Ã©gal Ã 9. Cet Ã©chantillon forme la deuxiÃ¨me composition. Le liquide vecteur utilisÃ© est le solvant pour la dilution. Il s'agit d'eau Ã 30 pH Ã©gal Ã 9 qui forme la premiÃ¨re composition. 3065885 20 L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© par l'unitÃ© de commande 60 pour injecter la premiÃ¨re composition, c'est-Ã -dire de l'eau Ã pH Ã©gal Ã 9, dans le conduit de sortie 32. L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© par l'unitÃ© de commande 60 5 pour injecter le deuxiÃ¨me liquide, c'est-Ã -dire une portion amont 71 de la deuxiÃ¨me composition et une portion aval 73 de la premiÃ¨re composition, dans le conduit de sortie 32 selon un Ã©coulement de type Taylor-Aris. L'injection d'eau se fait simultanÃ©ment Ã l'injection de fluorescÃ©ine, pour que l'eau pousse la fluorescÃ©ine dans le conduit microfluidique 32. 10 La quantitÃ© de deuxiÃ¨me liquide injectÃ©e est typiquement de l'ordre de 0,5 Ã 25 u.L. La fluorescÃ©ine de la portion amont 71 se disperse alors selon un phÃ©nomÃ¨ne de dispersion de type Taylor-Aris en rÃ©gime balistique dans l'eau dÃ©jÃ prÃ©sente dans le conduit 32. L'eau injectÃ©e ultÃ©rieurement avec la portion aval 73 se 15 disperse dans le mÃ©lange d'eau et de fluorescÃ©ine selon un phÃ©nomÃ¨ne de dispersion de type Taylor-Aris en rÃ©gime balistique. Il s'Ã©tablit ainsi un mÃ©lange de concentration homogÃ¨ne ou quasi- homogÃ¨ne de la solution de fluorescÃ©ine dans l'eau sur la majoritÃ© de la longueur du conduit de sortie 32. La fluorescence observÃ©e le long du conduit de sortie 32 est moins 20 intense que celle de l'Ã©chantillon de dÃ©part. Le liquide dans le conduit de sortie 32, c'est-Ã -dire le mÃ©lange du premier liquide et du deuxiÃ¨me liquide, est ensuite Ã©vacuÃ© hors de ce conduit 32. Le dÃ©tecteur 4 qui est Ã©quipÃ© d'un filtre (non reprÃ©sentÃ©), permet de distinguer clairement la fluorescÃ©ine de sodium en milieu plus basique, de la fluorescÃ©ine 25 en milieu plus acide ou encore de l'eau qui forme un solvant non fluorescent. Le volume total du premier liquide et du deuxiÃ¨me liquide utilisÃ© dans le systÃ¨me d'analyse 1 est de l'ordre de 3 Ã 50 u.L. La figure 7 illustre l'Ã©volution du rapport de la concentration de la fluorescÃ©ine C le long du conduit microfluidique de sortie 32 sur la concentration Co de la 30 fluorescÃ©ine qui est prÃ©sente initialement dans l'Ã©chantillon. La courbe reprÃ©sentÃ©e Ã la 3065885 21 figure 7 montre la valeur de ce rapport en fonction de la distance de la dÃ©tection par le dÃ©tecteur 4 par rapport Ã l'entrÃ©e du conduit de sortie 32 du cÃ´tÃ© de la vanne 22. Il en dÃ©coule que ce rapport est sensiblement constant sur la majoritÃ© de la longueur du conduit de sortie 32. Ce rÃ©sultat s'explique notamment par la sÃ©quence d'injection 5 dÃ©crite ci-dessus, c'est-Ã -dire l'injection de la deuxiÃ¨me composition entre deux injections de la premiÃ¨re composition. DeuxiÃ¨me exemple : dosage de l'aciditÃ© libre d'une solution aqueuse contenant des ions hydrolysables en utilisant de la fluorescÃ©ine de sodium. 10 Le systÃ¨me d'analyse microfluidique 1 utilisÃ© dans cet exemple a une configuration identique Ã celle du premier mode de rÃ©alisation qui est reprÃ©sentÃ© Ã la figure 4. Dans ce deuxiÃ¨me exemple, le premier liquide est une solution aqueuse contenant des ions hydrolysables, par exemple du nitrite de fer de formule Fe(NO3)3, qui 15 forme l'Ã©chantillon et dont on cherche Ã dÃ©terminer l'aciditÃ© libre. Cette solution aqueuse forme la premiÃ¨re composition. Une solution aqueuse contenant des Ã©lÃ©ments, tels que des ions oxalate de formule chimique C2042, permettant de complexer les ions hydrolysables forme la deuxiÃ¨me composition. Ces Ã©lÃ©ments vont s'associer aux ions hydrolysables pour 20 les empÃªcher d'effectuer une hydrolyse qui se rÃ©percuterait par le relargage d'ions H+ qui fausseraient la mesure d'aciditÃ© libre. Une solution de fluorescÃ©ine de sodium de concentration connue joue le rÃ´le de rÃ©actif. Elle forme la troisiÃ¨me composition. L'intensitÃ© de la fluorescence de la fluorescÃ©ine dÃ©pend de l'aciditÃ© de la solution aqueuse dans laquelle elle est diluÃ©e. Plus 25 la solution aqueuse est basique, plus la fluorescence dÃ©tectÃ©e aura une intensitÃ© Ã©levÃ©e. A partir de la fluorescence dÃ©tectÃ©e par le dÃ©tecteur 4, l'unitÃ© de commande 60 peut ainsi dÃ©duire le pH de la solution aqueuse de l'Ã©chantillon. L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© Ã©lectroniquement pour injecter l'Ã©chantillon, c'est-Ã -dire la solution aqueuse, dans le conduit de sortie 32. 3065885 22 L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© par l'unitÃ© de commande 60 pour injecter le deuxiÃ¨me liquide, c'est-Ã -dire une portion amont 71 de la deuxiÃ¨me composition et une portion aval 73 de la premiÃ¨re composition, dans le conduit de sortie 32 selon un Ã©coulement de type Taylor-Aris. L'injection d'Ã©chantillon se fait 5 simultanÃ©ment Ã l'injection de solution aqueuse contenant le complexant, pour que l'Ã©chantillon pousse la solution aqueuse contenant le complexant dans le conduit microfluidique 32. La quantitÃ© de deuxiÃ¨me liquide injectÃ© est typiquement de l'ordre de 0,5 Ã 25 u.L. 10 La solution aqueuse contenant le complexant de la portion amont 71 se disperse alors selon un phÃ©nomÃ¨ne de dispersion de type Taylor-Aris en rÃ©gime balistique dans l'Ã©chantillon dÃ©jÃ prÃ©sent dans le conduit 32. L'Ã©chantillon injectÃ© ultÃ©rieurement avec la portion aval 73 se disperse dans le mÃ©lange d'Ã©chantillon et de solution aqueuse contenant le complexant selon un phÃ©nomÃ¨ne de dispersion de type Taylor-Aris en 15 rÃ©gime balistique. Il s'Ã©tablit ainsi un mÃ©lange de concentration homogÃ¨ne ou quasi-homogÃ¨ne de la solution aqueuse contenant le complexant dans l'Ã©chantillon sur la majoritÃ© de la longueur du conduit de sortie 32. Le complexant va donc pouvoir s'associer aux ions hydrolysables dans tout le conduit. 20 L'injecteur pneumatique 50 est commandÃ© Ã©lectroniquement pour injecter la troisiÃ¨me composition, c'est-Ã -dire de l'Ã©chantillon de fluorescÃ©ine, selon un Ã©coulement de type Taylor-Aris dans le conduit de sortie 32. La quantitÃ© du troisiÃ¨me produit injectÃ© est typiquement de l'ordre de 0,5 Ã 25 u.L. La troisiÃ¨me composition se disperse dans le mÃ©lange quasi homogÃ¨ne 25 de la premiÃ¨re composition avec la deuxiÃ¨me composition selon une dispersion de type Taylor-Aris en rÃ©gime balistique dans le conduit microfluidique 32, avec un gradient de concentration linÃ©aire du deuxiÃ¨me produit. La luminositÃ© du mÃ©lange de la solution de fluorescÃ©ine et du mÃ©lange des deux autres solutions dans le conduit de sortie 32 est dÃ©tectÃ©e par le dÃ©tecteur 4, ce 30 qui permet Ã l'unitÃ© de commande 60 de dÃ©terminer le pH de la solution aqueuse. 3065885 23 Le liquide dans le conduit de sortie 32, c'est-Ã -dire le mÃ©lange des trois compositions, est ensuite Ã©vacuÃ© hors de ce conduit 32. REFERENCES [1] US 4 315 754 [2] US 5 849 592 [3] US 2003/032195 5 REVENDICATIONS1. ProcÃ©dÃ© de mÃ©lange microfluidique, comprenant l'injection en rÃ©gime balistique d'au moins un deuxiÃ¨me liquide dans un conduit microfluidique (32) comprenant un premier liquide comprenant une premiÃ¨re composition (70), de maniÃ¨re Ã ce que le deuxiÃ¨me liquide se disperse dans le premier liquide selon une dispersion de type Taylor-Aris du deuxiÃ¨me liquide relativement au premier liquide dans le conduit microfluidique (32). 2. ProcÃ©dÃ© de mÃ©lange microfluidique selon la revendication prÃ©cÃ©dente, dans lequel le deuxiÃ¨me liquide comprend une deuxiÃ¨me composition qui se disperse avec un gradient de concentration sensiblement linÃ©aire de la deuxiÃ¨me composition relativement Ã la premiÃ¨re composition dans le conduit microfluidique (32). 3. ProcÃ©dÃ© de mÃ©lange microfluidique selon la revendication 1, dans lequel le deuxiÃ¨me liquide comprend une portion amont (71) et une portion aval (73), la portion amont (71) comprenant une deuxiÃ¨me composition diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition, la portion aval (73) comprenant la premiÃ¨re composition et Ã©tant situÃ©e en aval de la premiÃ¨re composition, le deuxiÃ¨me liquide Ã©tant injectÃ© dans le conduit microfluidique (32), de maniÃ¨re Ã ce que la deuxiÃ¨me portion pousse la portion amont dans le conduit microfluidique (32), pour obtenir une concentration quasi homogÃ¨ne de la deuxiÃ¨me composition dans une portion centrale du conduit microfluidique (32), la portion centrale (75) s'Ã©tendant de prÃ©fÃ©rence sur la majoritÃ© de la longueur du conduit microfluidique (32). 4. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) comprenant un conduit microfluidique (32) destinÃ© Ã contenir un premier liquide comprenant une premiÃ¨re composition, 3065885 25 caractÃ©risÃ© en ce que le systÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) comprend un systÃ¨me de commande (6) et un injecteur (50) qui est raccordÃ© fluidiquement au conduit microfluidique (32), l'injecteur (5) Ã©tant commandÃ© Ã©lectroniquement par le systÃ¨me de commande 5 (6) pour injecter en rÃ©gime balistique un deuxiÃ¨me liquide dans le conduit microfluidique (32), de maniÃ¨re Ã ce que le deuxiÃ¨me liquide se disperse dans le premier liquide selon une dispersion de type Taylor-Aris dans le conduit microfluidique (32). 5. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) selon la revendication 10 prÃ©cÃ©dente, dans lequel la vitesse d'Ã©coulement (v) du deuxiÃ¨me liquide dans le conduit microfluidique (32) selon la direction longitudinale du conduit microfluidique (32) en xA2 Lxyth rÃ©gime balistique est strictement supÃ©rieure Ã y = oÃ¹ L est la longueur du n2 conduit microfluidique (32), h est le rayon interne du conduit microfluidique (32), Dth est le coefficient de diffusion d'origine thermique d'au moins une portion du deuxiÃ¨me 15 liquide et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est notamment comprise entre 1 et 10, la constante A Ã©tant Ã©gale Ã 3,8 lorsque le conduit (32) est droit et de section transversale circulaire. 6. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) selon l'une quelconque des 20 revendications 4 et 5, dans lequel le systÃ¨me de commande (6) est configurÃ© pour commander Ã l'injecteur (5) d'injecter en rÃ©gime balistique le deuxiÃ¨me liquide qui comprend une portion amont et une portion aval situÃ©e en aval de la portion amont, la portion amont comprenant une deuxiÃ¨me composition diffÃ©rente de la premiÃ¨re composition, la portion aval comprenant la premiÃ¨re composition. 25 7. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) selon l'une quelconque des revendications 4 Ã 6, comprenant une premiÃ¨re source fluidique (20a, 20b, 20c) comprenant le premier liquide, une deuxiÃ¨me source fluidique (20a, 20b, 20c) comprenant la deuxiÃ¨me composition ou le deuxiÃ¨me liquide, la premiÃ¨re source (20a, 3065885 26 20b, 20c) et la deuxiÃ¨me source (20a, 20b, 20c) Ã©tant raccordÃ©es fluidiquement Ã l'injecteur (50). 8. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) selon l'une quelconque des 5 revendications 4 Ã 7, dans lequel l'injecteur (50) est un injecteur pneumatique, l'injecteur pneumatique (50) Ã©tant de prÃ©fÃ©rence configurÃ© pour rÃ©guler la pression dans la premiÃ¨re source (20a, 20b, 20c) et/ou dans la deuxiÃ¨me source (20a, 20b, 20c). 10 9. SystÃ¨me de mÃ©lange microfluidique (1) selon l'une quelconque des revendications 4 Ã 8, comprenant une vanne multivoies (22), la vanne multivoies (22)comprenant des ports d'entrÃ©e (El, E2, E3, El, Es, Es, E7, Eg, E9) qui sont raccordÃ©s fluidiquement chacun Ã une des sources fluidiques (20a, 20b, 20c), et un port de sortie (E5) qui est raccordÃ© fluidiquement au conduit microfluidique (32), la vanne multivoies 15 (22) Ã©tant configurÃ©e pour mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e (El, E2, E3, E4, E5, E6, E7, Eg, E9) Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie (E5), dans lequel le systÃ¨me de commande (6) est de prÃ©fÃ©rence configurÃ© pour donner ordre Ã la vanne multivoies (22) de mettre en communication fluidique les ports d'entrÃ©e (El, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9) Ã tour de rÃ´le avec le port de sortie (Es). 20 10. SystÃ¨me d'analyse microfluidique (1) comprenant un systÃ¨me de mÃ©lange selon l'une quelconque des revendications 4 Ã 9, le systÃ¨me d'analyse comprenant en outre un dÃ©tecteur (4) configurÃ© pour Ã©mettre un signal reprÃ©sentatif de la concentration dans le conduit microfluidique (32) d'un produit Ã 25 analyser, le systÃ¨me de commande (6) Ã©tant de prÃ©fÃ©rence configurÃ© pour commander le dÃ©tecteur (4). 11. SystÃ¨me d'analyse (1) selon la revendication prÃ©cÃ©dente, dans lequel le dÃ©tecteur (4) est configurÃ© pour dÃ©tecter une luminositÃ© du produit Ã analyser dans le conduit microfluidique (32), 3065885 27 le dÃ©tecteur (4) comprenant de prÃ©fÃ©rence au moins une diode, un capteur optique tel qu'un capteur photographique (40), et/ou au moins une fibre optique (42). 12. SystÃ¨me d'analyse (1) selon l'une quelconque des 5 revendications 10 et 11, dans lequel le dÃ©tecteur (4) est configurÃ© pour mesurer la concentration du produit Ã analyser, dans le conduit microfluidique (32), avant n2 l'Ã©coulement d'une durÃ©e Ã©gale Ã un temps de Taylor Tt = A2.Dth aprÃ¨s l'injection du deuxiÃ¨me liquide, oÃ¹ h est le rayon interne du conduit microfluidique (32), Dth est le coefficient de diffusion d'origine thermique d'au moins une portion du deuxiÃ¨me liquide, 10 et A une constante liÃ©e Ã la gÃ©omÃ©trie du canal qui est notamment comprise entre 1 et 10, la constante A Ã©tant Ã©gale Ã 3,8 lorsque le conduit (32) est droit et de section transversale circulaire.