CA2364465A1

CA2364465A1 - Method and apparatus for fluid transfer by several centrifuging operations

Info

Publication number: CA2364465A1
Application number: CA002364465A
Authority: CA
Inventors: Bruno Colin
Original assignee: Individual
Current assignee: Biomerieux SA
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-09
Publication date: 2000-09-14
Also published as: WO2000053317A1; FR2790682A1; JP2002538480A; AU3294900A; EP1159067A1; FR2790682B1

Abstract

The invention concerns a method for transferring fluid (2) from at least one initial compartment (4) towards a final receiving compartment (6) via at least one transfer flow path (9 and 10), the transfer being carried out by the action of a centrifugal force, the method consisting in: performing a first centrifuging operation, said to be primary, for transferring the fluid (2) from its initial compartment (4) towards an intermediate compartment (5), via a primary transfer flow path (9); and performing at least a second centrifuging operation, said to be secondary, whereof the axis of centrifugation (8) is different from that (7) of the first centrifuging operation, to transfer the fluid (2) from the intermediate compartment (5) towards the final receiving compartment (6), via a secondary transfer flow path (10). The invention is particularly applicable to microfluidic devices used in biology. The invention also concerns an apparatus (1) for implementing said method.

Description

Procédé et appareil de transfert d'un fluide par plusieurs centrifugations DESCRIPTION
La présente invention concerne un procédé et un appareil de transfert d'un fluide et plus particulièrement d'un liquide, depuis un compartiment de départ vers un compartiment d'arrivée, via un canal de transfert, le transfert s'effectuant sous l'action de la force centrifuge L'état de la technique est constitué par le document FR-A-2.678.379 a pour objet le transfert d'un liquide dans un dispositif de prélèvement et de restitution d'une l0 quantité prédéterminée de liquide. Ce dispositif est de forme tubulaire qui contient au voisinage de sa périphérie un canal hélicoidal borgne qui comporte l 'axe de centrifugation comme axe de symétrie. Lorsque le dispositif est placé avec l'ouverture de son canal interne au contact d'un liquide, selon un sens de rotation, le liquide monte dans le dispositif, alors que dans le sens inverse, il en sort.
Ce dispositif ne permet que le prélèvement et la distribution d'un liquide prélevé. Il n'y a aucune possibilité d'orientation du liquide en interne. La polyvalence de ce système est très limitée, et ce d'autant plus que pour que le prélèvement reste dans le dispositif, il convient de maintenir la centrifugation.
Selon une autre forme de réalisation, la centrifugation peut être plus 2o polyvalente et donc être intégrée dans un appareil permettant de mener des réactions biologiques multiples. Ainsi, de nombreux documents qui sont assez proches les uns des autres. C'est par exemple le cas des brevets US-A-3, 744, 975, US-A-4,123,173 et US-A-4, 225, 558, qui proposent un appareil de forme plate et cylindrique, dont le centre est occupé par un axe de rotation. Cet axe permet donc de transférer les liquides, que cet appareil contient, du centre dudit appareil vers sa périphérie, sous l'action de la force centrifuge.
Toutefois, il n'est pas envisageable d'effectuer un transfert dans le sens inverse, c'est-à-dire selon la force centripète. L'orientation des liquides ne peut donc s'effectuer que selon la force centrifuge.
3o Les documents US-A-4, 812, 294, EP-A-D. 297. 394 et US-A-4, 788,1 ~4 décrivent des appareils et des procédés, qui permettent des déplacements de liquides selon Method and apparatus for transferring a fluid by multiple centrifugations DESCRIPTION
The present invention relates to a method and an apparatus for transferring a fluid and more particularly of a liquid, from a departure compartment to a arrival compartment, via a transfer channel, transfer taking place under the action centrifugal force The state of the art is constituted by the document FR-A-2,678,379 for object the transfer of a liquid into a sampling and restitution of a l0 predetermined amount of liquid. This device is tubular in shape which contains at near its periphery a blind helical channel which includes the axis of centrifugation as an axis of symmetry. When the device is placed with the opening of its internal channel in contact with a liquid, according to a direction of rotation, the liquid goes up in the device, while in the opposite direction, it leaves it.
This device only allows the withdrawal and distribution of a liquid collected. There is no possibility of orientation of the liquid internally. The versatility of this system is very limited, especially since the levy remains in the device, centrifugation should be maintained.
According to another embodiment, the centrifugation can be more 2o versatile and therefore be integrated into a device allowing to carry out reactions multiple biological. So many documents that are quite close to them some of other. This is for example the case of patents US-A-3, 744, 975, US-A-4,123,173 and US-A-4, 225, 558, which propose a device of flat and cylindrical shape, the east center occupied by an axis of rotation. This axis therefore makes it possible to transfer liquids, that this device contains, from the center of said device to its periphery, under the action of the force centrifugal.
However, it is not possible to make a transfer in the direction reverse, that is to say according to the centripetal force. The orientation of liquids cannot so take place only according to centrifugal force.
3o Documents US-A-4, 812, 294, EP-AD. 297. 394 and US-A-4, 788.1 ~ 4 describe devices and methods, which allow movement of liquids according to

2 plusieurs directions, en fonction de la force centrifuge exercée par plusieurs axes de centrifugation.
Néanmoins, aucun de ces documents ne concerne une configuration particulière entre l'axe selon lequel s'applique la force centrifuge et la disposition, d'une part, du compartiment de départ ou intermédiaire, dans un premier temps, et du compartiment intermédiaire ou d'arrivée, dans un second temps, et d'autre part, du canal entre ces compartiments. De plus, l'invention selon la demanderesse permet de répartir des liquides dans des proportions établies en fonction de la configuration et de la présence d'au moins deux compartiments intermédiaires pour un compartiment de départ, et/ou lo d'au moins deux compartiments d'arrivée pour un compartiment intermédiaire.
Conformément à la présente invention, il est proposé un procédé dont la mise en oeuvre est encore plus polyvalente, permet des mouvements dans tous les compartiments de l'appareil en s'affranchissant des effets d'une centrifugation unique, et une répartition des liquides dans des proportions établies.
L'invention concerne également un procédé mettant en oeuvre un tel appareil.
A cet effet, la présente invention concerne un procédé de transfert d'un fluide depuis au moins un compartiment de départ vers au moins un compartiment d'arrivée, via au moins un canal de transfert, le transfert s'effectuant sous l'action de la force 2o centrifuge, le procédé consiste à
- effectuer une première centrifugation, dite primaire, pour transférer le fluide de son compartiment de départ vers un compartiment intermédiaire, via un canal de transfert primaire, et - effectuer au moins une seconde centrifugation, dite secondaire, dont l'axe de centrifugation est différent de celui de la première centrifugation, pour transférer le fluide du compartiment intermédiaire vers le compartiment d'arrivée, via un canal de transfert secondaire, il est caractérisé en ce que le compartiment intermédiaire est associé à au moins deux compartiments d'arrivée, chaque compartiment d'arrivée étant relié au compartiment 3o intermédiaire par un canal de transfert secondaire, et qu'il consiste à
effectuer au moins 2 several directions, depending on the centrifugal force exerted by several axes of centrifugation.
However, none of these documents concerns a particular configuration.
between the axis along which the centrifugal force applies and the disposition, on the one hand, from starting or intermediate compartment, initially, and compartment intermediate or arrival, in a second time, and on the other hand, of the canal between these compartments. In addition, the invention according to the applicant makes it possible to distribute of liquids in proportions established according to the configuration and the presence at least two intermediate compartments for a departure compartment, and or lo of at least two inlet compartments for an intermediate compartment.
In accordance with the present invention, a method is proposed, the implementation of which in work is even more versatile, allows movement in all compartments of the device by overcoming the effects of a single centrifugation, and a distribution of liquids in established proportions.
The invention also relates to a method using such an apparatus.
To this end, the present invention relates to a method of transferring a fluid from at least one departure compartment to at least one compartment of arrival, via at least one transfer channel, the transfer taking place under the action of strength 2o centrifugal, the process consists of - perform a first centrifugation, called primary, to transfer the sound fluid departure compartment to an intermediate compartment, via a transfer primary, and - perform at least a second centrifugation, called secondary, whose axis of centrifugation is different from that of the first centrifugation, for transfer the fluid from the intermediate compartment to the inlet compartment, via a channel secondary transfer, it is characterized in that the intermediate compartment is associated with the less two arrival compartments, each arrival compartment being connected to the compartment 3o intermediate by a secondary transfer channel, and that it consists of perform at least

3 une centrifugation secondaire, permettant l'orientation du fluide présent dans ledit compartiment intermédiaire vers les au moins deux compartiments d'arrivée.
L'invention concerne également un appareil de transfert d'un fluide constitué
d'un corps qui comporte au moins un compartiment de départ, au moins un s compartiment d'arrivée et au moins un canal de transfert, cet appareil comporte également au moins deux axes de centrifugation, un axe primaire, pour transférer le fluide de son compartiment de départ vers un compartiment intermédiaire, via un canal de transfert primaire, et au moins un axe secondaire, différent de l'axe primaire, pour transférer ledit fluide du compartiment intermédiaire vers le compartiment d'arrivée, lo via un canal de transfert secondaire. Cet appareil est caractérisé par le fait que chaque axe de centrifugation coupe sensiblement perpendiculairement un axe imaginaire passant par le compartiment, où le fluide est présent, et par le compartiment, où le fluide doit être envoyé sous l'action de la centrifugation selon l'axe de centrifugation concerné, et positionné entre ledit compartiment, où le fluide est présent, et le bord 15 dudit appareil.
Selon une variante de réalisation, chaque canal de transfert entre deux compartiments est sensiblement positionné le long de l'axe imaginaire passant par les deux compartiments, de part et d'autre du canal concerné.
Selon une autre variante de réalisation, chaque canal de transfert entre deux 2o compartiments est associé à un axe de centrifugation.
Selon encore une variante de réalisation, chaque canal de transfert est rectiligne et passe par le centre de gravité des deux compartiments, situés de part et d'autre dudit canal de transfert concerné.
Toujours selon une variante de réalisation, chaque canal de transfert comporte 25 un moyen de blocage, tel qu'une vanne à bille, qui empêche le passage d'un fluide transféré ou à transférer.
Selon une autre variante de réalisation, le compartiment intermédiaire est associé à au moins deux compartiments d'arrivée adjacents, chaque compartiment d'arrivée étant relié au compartiment intermédiaire par un canal de transfert secondaire, 3o et ces compartiments d'arrivée sont associés à un seul axe de centrifugation qui permet la répartition entre les compartiments d'arrivée adjacents. 3 secondary centrifugation, allowing the orientation of the fluid present in said intermediate compartment to the at least two arrival compartments.
The invention also relates to an apparatus for transferring a fluid consisting of a body which comprises at least one starting compartment, at least one s inlet compartment and at least one transfer channel, this device behaves also at least two centrifuge axes, one primary axis, for transfer the fluid from its starting compartment to an intermediate compartment, via a canal primary transfer, and at least one secondary axis, different from the axis primary, for transfer said fluid from the intermediate compartment to the compartment of arrival, lo via a secondary transfer channel. This device is characterized by the does that each centrifugation axis cuts substantially perpendicularly to an imaginary axis passing through the compartment, where the fluid is present, and through the compartment, where the fluid must be sent under the action of centrifugation along the axis of centrifugation concerned, and positioned between said compartment, where the fluid is present, and the edge 15 of said apparatus.
According to an alternative embodiment, each transfer channel between two compartments is substantially positioned along the imaginary passing axis by the two compartments, on either side of the canal concerned.
According to another alternative embodiment, each transfer channel between two 2 compartments is associated with a centrifuge axis.
According to another variant embodiment, each transfer channel is straight and passes through the center of gravity of the two compartments, located on both sides else of said transfer channel concerned.
Still according to an alternative embodiment, each transfer channel comprises 25 a blocking means, such as a ball valve, which prevents the passage of a fluid transferred or to be transferred.
According to another alternative embodiment, the intermediate compartment is associated with at least two adjacent inlet compartments, each compartment being connected to the intermediate compartment by a transfer channel secondary, 3o and these inlet compartments are associated with a single axis of centrifugation which allows the distribution between the adjacent arrival compartments.

4 Selon une variante différente de réalisation, le compartiment intermédiaire comporte, au niveau des zones d'intersection avec les canaux de transfert secondaires, qui correspondent aux compartiments d'arrivée adjacents, des configurations qui permettent, sous l'action de la centrifugation, l'orientation du fluide de départ au niveau desdits canaux et une répartition équitable entre lesdits compartiments d'arrivée adj acents.
Un tel appareil est utilisable pour l'analyse d'un ou plusieurs échantillons liquides différents dans lequel on cherche à identifier un ou plusieurs analytes, selon l0 tous les processus simples ou complexes d'analyse mettant en jeu un ou plusieurs réactifs différents selon la nature chimique, physique ou biologique du ou des analytes recherchés. Les principes techniques définis ci-après ne sont pas limités à un analyte particulier, la seule condition requise étant que l'analyte soit distribué
dans l'échantillon à analyser en suspension ou en solution. En particulier, le processus d'analyse mis en aeuvre peut être effectué, sous forme homogène ou hétérogène ou mixte.
Un mode particulier, non limitatif d'un tel appareil, concerne l'analyse biologique, d'un ou plusieurs ligands, nécessitant pour leur détection et/ou leur quantification l'utilisation d'un ou plusieurs anti-ligands. Par ligand, on entend toute espèce biologique comme par exemple, un antigène, un fragment d'antigène, un 2o peptide, un anticorps, un fragment d'anticorps, un haptène, un acide nucléique, un fragment d'acide nucléique, une hormone, une vitamine. Un exemple d'application des techniques d'analyse concerne les immunoessais, quelque soit leur format, par analyse directe ou par compétition. Un autre exemple d'application concerne la détection et/ou la quantification d'acides nucléiques comprenant l'ensemble des opérations nécessaires à cette détection et/ou cette quantification à partir d'un prélèvement quelconque contenant les acides nucléiques cibles. Parmi ces différentes opérations on peut citer la lyse, la fluidification, la concentration, les étapes d'amplification enzymatique des acides nucléiques, les étapes de détection incorporant une étape d'hybridation utilisant par exemple une puce à ADN ou une sonde marquée. La demande de brevet WO-A-3o 97/02357 explicite différentes étapes nécessaires dans le cas d'analyse d'acides nucléiques.

Les figures ci jointes sont données à titre d'exemple explicatif et n'ont aucun caractère limitatif. Elles permettront de mieux comprendre l'invention.
La figure 1 représente une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de 4 According to a different embodiment, the intermediate compartment includes, at the level of the intersection zones with the transfer channels secondary, which correspond to the adjacent arrival compartments, configurations who allow, under the action of centrifugation, the orientation of the start at level of said channels and an equitable distribution between said compartments of arrival adj acents.
Such an apparatus can be used for the analysis of one or more samples different liquids in which one seeks to identify one or more analytes, according to l0 all simple or complex analysis processes involving one or more many different reagents depending on the chemical, physical or biological nature of the analytes research. The technical principles defined below are not limited to one analyte particular, the only requirement being that the analyte be distributed in the sample to be analyzed in suspension or in solution. In particular, the process analysis set work can be carried out, in homogeneous or heterogeneous or mixed form.
A particular, non-limiting mode of such an apparatus relates to the analysis biological, of one or more ligands, requiring for their detection and / or their quantification the use of one or more anti-ligands. By ligand, we hear all biological species such as an antigen, an antigen fragment, a 2o peptide, an antibody, an antibody fragment, a hapten, an acid nucleic one fragment of nucleic acid, a hormone, a vitamin. An example application of analysis techniques concern immunoassays, whatever their format, by analysis direct or by competition. Another example of application concerns the detection and / or quantification of nucleic acids including all operations required to this detection and / or quantification from a sample any containing target nucleic acids. Among these different operations are can quote the lysis, fluidification, concentration, amplification steps enzymatic nucleic acids, the detection steps incorporating a hybridization step using for example a DNA chip or a labeled probe. WO-A- patent application 3o 97/02357 explains the different steps required in the case of analysis acids nucleic acids.

The attached figures are given as an explanatory example and are not no limiting character. They will allow a better understanding of the invention.
Figure 1 shows an elevational view of a first embodiment of

5 la présente invention, avant la première centrifugation.
La figure 2 représente une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de la présente invention, après la première centrifugation et avant la seconde centrifugation.
La figure 3 représente une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de lo la présente invention, après la seconde centrifugation.
La figure 4 représente une vue en élévation d'un deuxième mode de réalisation de la présente invention.
Enfin, la figure 5 représente une vue en élévation d'un troisième mode de réalisation de la présente invention.
La présente invention concerne un nouveau procédé de transfert d'un liquide 2 dans un appareil de transfert 1 constitué d'un corps 3. Comme on le remarque sur les figures, l'appareil 1 a la forme sensiblement d'un parallélépipède même si on ne voit que la face supérieure de cet appareil ou carte 1.
2o En terme de réalisation, cette carte est obtenue par usinage d'une matière plastique technique comme par exemple le polystyrène choc référence R540E de la société GOODFELLOW, compatible avec les liquides traités. Dans un mode de réalisation industriel, la carte pourrait être obtenu par moulage de précision, mais toutes autres méthodes de fabrication et notamment celles utilisées dans les techniques de semi-conducteur comme celles décrites dans la demande de brevet WO-A-97/02357 sont utilisables pour la fabrication de ladite carte.
Sur les figures 1 à 3, un premier mode de réalisation est représenté.
L'objectif de ce procédé est de permettre le transfert de l'échantillon 2, contenu dans un 3o compartiment de départ 4, vers quatre compartiments d'arrivée référencés 6.
Cet appareil 1 comporte donc un premier compartiment de départ 4 situé sur la gauche de 5 the present invention, before the first centrifugation.
Figure 2 shows an elevational view of a first embodiment of the present invention, after the first centrifugation and before the second centrifugation.
Figure 3 shows an elevational view of a first embodiment of lo the present invention, after the second centrifugation.
Figure 4 shows an elevational view of a second embodiment of the present invention.
Finally, FIG. 5 represents an elevation view of a third mode of realization of the present invention.
The present invention relates to a new method for transferring a liquid 2 in a transfer device 1 consisting of a body 3. As noted on the Figures, the device 1 has the shape of substantially a parallelepiped even if one do not see than the top of this device or card 1.
2o In terms of implementation, this card is obtained by machining a material technical plastic such as impact polystyrene reference R540E from the GOODFELLOW company, compatible with treated liquids. In a mode of industrial realization, the card could be obtained by molding of precision but all other manufacturing methods and in particular those used in techniques of semiconductor like those described in patent application WO-A-97/02357 can be used for the manufacture of said card.
In Figures 1 to 3, a first embodiment is shown.
The objective of this process is to allow the transfer of sample 2, contained in a 3o departure compartment 4, towards four arrival compartments referenced 6.
This device 1 therefore comprises a first departure compartment 4 located on the left of

6 l'ensemble de ces figures. Il est possible de passer par un compartiment intermédiaire 5 qui a une forme sensiblement de « haricot », ce compartiment intermédiaire S
étant situé en position médiane, du point de vue du transit, entre le compartiment de départ 4 et les compartiments d'arnvée 6 qui sont au nombre de quatre sur ces figures.
Néanmoins les compartiments 6 ne sont pas positionnés sur la droite de l'ensemble des figures, cette position étant occupée par le compartiment intermédiaire S. La position physique des compartiments sera développée plus loin en relation avec les différentes étapes du procédé de transfert.
Bien entendu, des canaux sont présents pour permettre le transfert de lo compartiment à compartiment. Il y a tout d'abord un canal de transfert primaire 9 qui relie le compartiment de départ 4 au compartiment intermédiaire 5 et enfin, des canaux de transfert secondaire 10 qui relient le compartiment intermédiaire 5 avec Ies compartiments d'arrivée 6.
Sur le mode de réalisation des figures 1 à 3, il y a un canal de transfert secondaire 10 pour chaque compartiment d'arrivée 6, l'ensemble canal 10, compartiment 6 étant indépendant pour chaque compartiment d'arrivée 6.
On remarque que la disposition générale des compartiments est telle que le compartiment de départ 4 est situé sur la gauche, que le compartiment intermédiaire 5 2o est situé vers la droite et que les compartiments d'arrivée 6 sont situés entre ces deux compartiments 4 et 5. Le transfert n'est donc possible que si l'on réalise une centrifugation multiple. C'est ce qui est bien expliqué sur l'ensemble de ces figures 1 à
3.
Ainsi, sur la figure l, l'échantillon liquide 2 est présent uniquement au niveau du compartiment de départ 4. Dans cette position, l'échantillon liquide 2 est en fait dans sa position initiale soit parce qu'il vient d'être mise en place dans ce compartiment 4, soit parce qu'un canal de transfert indépendant l'a transporté jusqu'à ce compartiment 4.
Un tel canal de transfert n'est pas représenté sur les figures.
Selon la figure 2, on effectue une première centrifugation selon C 1 autour de l'axe primaire de centrifugation 7. Dans ce cas, le liquide 2 va selon la flèche F1 être transporté dans le compartiment intermédiaire 5 via le canal de transfert primaire 9.

WO 00/53316 all of these figures. It is possible to go through a compartment intermediate 5 which has a substantially “bean” shape, this intermediate compartment S
being located in the middle position, from the transit point of view, between the compartment starting 4 and the arrival compartments 6 which are four in number in these figures.
However compartments 6 are not positioned on the right of all of the figures, this position being occupied by the intermediate compartment S. La position compartment physics will be developed further in relation to different steps in the transfer process.
Of course, channels are present to allow the transfer of lo compartment to compartment. First there is a transfer channel primary 9 which connects the starting compartment 4 to the intermediate compartment 5 and finally, channels secondary transfer 10 which connect the intermediate compartment 5 with Ies inlet compartments 6.
In the embodiment of Figures 1 to 3, there is a transfer channel secondary 10 for each inlet compartment 6, the channel 10 assembly, compartment 6 being independent for each inlet compartment 6.
Note that the general arrangement of the compartments is such that the starting compartment 4 is located on the left, as the compartment intermediate 5 2o is located to the right and that the inlet compartments 6 are located between these two compartments 4 and 5. Transfer is therefore only possible if a multiple centrifugation. This is what is well explained on all of these Figures 1 to 3.
Thus, in FIG. 1, the liquid sample 2 is present only at the level of the starting compartment 4. In this position, the liquid sample 2 is actually in its initial position either because it has just been set up in this compartment 4, either because an independent transfer channel transported it until compartment 4.
Such a transfer channel is not shown in the figures.
According to FIG. 2, a first centrifugation according to C 1 is carried out around the primary centrifuge axis 7. In this case, the liquid 2 goes according to the arrow F1 be transported in the intermediate compartment 5 via the transfer channel primary 9.

WO 00/5331

7 PCT/FR00/00577 Comme cela est bien représenté sur cette figure, le liquide 2 se trouve dans la position la plus éloignée possible de l'axe 7 au niveau de ce compartiment intermédiaire 5.
Selon la figure 3, on effectue une deuxième centrifugation selon C2 au niveau d'un axe secondaire de centrifugation 8. Lorsque l'on fait tourner l'ensemble de l'appareil 1, selon C2, il est aisé de comprendre que le liquide 2 va alors être transféré
dans les compartiments d'arrivée 6 via les canaux de transfert secondaire 10.
Ce mouvement s'effectue selon F2 de la figure 3. Là encore, les échantillons liquides 2 qui se sont répartis dans les compartiments d'arrivée 6 sont situés dans une position la plus éloignée possible par rapport à l'axe de centrifugation 8.
1 o Afin que l' échantillon liquide 2, qui est présent au niveau du compartiment intermédiaire 5, ne revienne pas vers le compartiment de départ 4, la forme du compartiment intermédiaire est tout à fait particulière au niveau du point d'implantation des canaux de transfert secondaire 10. Ainsi, comme il a été indiqué
précédemment, le compartiment intermédiaire 5 a une forme sensiblement de « haricot » de sorte qu'il existe deux lobes sur un des côtés dudit compartiment 5. Ces deux lobes encadrent le point d'intersection du compartiment intermédiaire 5 avec le canal 9. Chaque lobe est associé à deux canaux 10, la forme du compartiment 5 facilitant alors l'orientation et le transfert du liquide lors de la seconde centrifugation selon C2 vers les compartiments d'arrivée 6 en empêchant, ou du moins en minimisant, le passage du liquide dans le 2o canal 9. Bien entendu une vanne, non représentée sur la figure, peut être positionnée sur le canal 9 pour bloquer si nécessaire le retour de liquide. Pour minimiser, ce retour de liquide dans le canal 9, le volume de liquide contenu dans le lobe inférieur du compartiment 5 doit être supérieur au volume de liquide que l'on souhaite déplacer dans les deux compartiments 6 positionnés en dessous du canal 9 sur les figures 1 à 3.
Le volume du lobe du compartiment 5 est bien délimité d'un coté par une demi-droite perpendiculaire au canal 9 et positionnée à l'extrémité de ce canal 9 et de l'autre coté
par l'intersection entre les canaux 10 et ce même compartiment 5. La même règle s'applique pour le lobe supérieur. Préférentiellement, pour éviter une communication fluidique entre les deux compartiments 6, le volume du lobe doit aussi être inférieur au 3o volume total des deux compartiments 6 et des deux canaux 10 associés audits compartiments. Dans un mode de réalisation, les deux lobes ont le même volume.
Dans 7 PCT / FR00 / 00577 As is well represented in this figure, the liquid 2 is found in the position as far as possible from axis 7 at this compartment intermediate 5.
According to FIG. 3, a second centrifugation according to C2 is carried out at the level a secondary centrifuge axis 8. When the whole is rotated of the apparatus 1, according to C2, it is easy to understand that the liquid 2 then goes to be transferred in the inlet compartments 6 via the secondary transfer channels 10.
This movement is carried out according to F2 in FIG. 3. Again, the samples liquids 2 which are distributed in the arrival compartments 6 are located in a most position possible distance from the centrifuge axis 8.
1 o So that the liquid sample 2, which is present at the level compartment intermediate 5, does not return to the starting compartment 4, the shape of the intermediate compartment is quite special at the point of implantation secondary transfer channels 10. So, as noted previously, the intermediate compartment 5 has a substantially "bean" shape so that he there are two lobes on one side of said compartment 5. These two lobes frame the point of intersection of intermediate compartment 5 with channel 9. Each east lobe associated with two channels 10, the shape of the compartment 5 then facilitating orientation and transfer of the liquid during the second centrifugation according to C2 to the compartments inlet 6 by preventing, or at least minimizing, the passage of liquid in the 2o channel 9. Of course a valve, not shown in the figure, can be positioned on channel 9 to block the return of liquid if necessary. To minimize, this back from liquid in channel 9, the volume of liquid in the lower lobe of compartment 5 must be greater than the volume of liquid desired move in the two compartments 6 positioned below the channel 9 on the Figures 1 to 3.
The volume of the lobe of compartment 5 is well delimited on one side by a half right perpendicular to channel 9 and positioned at the end of this channel 9 and the other side by the intersection between channels 10 and this same compartment 5. The same rule applies for the upper lobe. Preferably, to avoid a communication between the two compartments 6, the volume of the lobe must also be less than 3o total volume of the two compartments 6 and the two channels 10 associated audits compartments. In one embodiment, the two lobes have the same volume.
In

8 un autre mode de réalisation les deux lobes ont des volumes différents. Dans un mode de réalisation, les volumes des compartiments d'arrivée sont identiques. La forme et les dimensions des canaux 10 sont choisies par l'homme du métier pour réaliser une répartition homogène du liquide dans les différents compartiments d'arrivée.
Dans un autre mode de réalisation, les volumes des compartiments d'arrivée sont différents Le volume total de liquide transférable par ce dispositif peut varier de 0,5 à
5000 microlitres, avantageusement de 2 à 2000 microlitres et préférentiellement de 5 à
1000 microlitres. Le volume du compartiment de départ varie dans les mêmes proportions ou peut être sensiblement plus important que le volume total à
transférer.
l0 A titre d'exemple, dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, le compartiment 4 a un volume compris entre 0,1 et 0,5 ml pour un transfert de liquide de 100 microlitres vers le compartiment intermédiaire 5 d'un volume sensiblement équivalent à celui du compartiment 4. Lors de la deuxième centrifugation selon l'axe C2, microlitres sont répartis dans chaque compartiment d'arrivée 6 avec une précision inférieure à S%
Bien entendu, ces formes ainsi que le nombre de canaux et de compartiments ne sont absolument pas limitatifs et il est tout à fait envisageable d'avoir d'autres configurations de carte 1 ainsi qu'un nombre différent de compartiments et de canaux.
C'est ce qui est représenté par exemple sur la figure 4 où la carte 11 a une forme sensiblement carré en vue de dessus.
Il y a alors un compartiment de départ 14 présent au centre du corps 13, ce compartiment 14 étant relié via quatre canaux de transfert primaire 19 à
quatre compartiments intermédiaires 15. Pour faciliter le fonctionnement des centrifugations et la répartition des liquides en fonction du choix de l'utilisateur, les quatre compartiments intermédiaires sont situés de façon symétrique les uns par rapport aux autres.
On remarque également qu'il y a comme précédemment un axe primaire de centrifugation 17, un axe secondaire de centrifugation 18 mais également deux autres axes de centrifugation 12. L'ensemble de ces axes a une position bien particulière.
Ainsi, si l'on prend le centre du compartiment de départ 14, et que l'on trace une demi 8 another embodiment the two lobes have different volumes. In a way the volumes of the inlet compartments are identical. The shape and them dimensions of the channels 10 are chosen by a person skilled in the art to produce a uniform distribution of the liquid in the various inlet compartments.
In one Another embodiment, the volumes of the inlet compartments are different The total volume of liquid transferable by this device can vary from 0.5 to 5000 microliters, advantageously from 2 to 2000 microliters and preferably from 5 to 1000 microliters. The volume of the starting compartment varies in the same proportions or may be significantly larger than the total volume at to transfer.
10 By way of example, in the embodiment of FIGS. 1 to 3, the compartment 4 has a volume between 0.1 and 0.5 ml for a liquid transfer of 100 microliters towards the intermediate compartment 5 of a volume substantially equivalent to that of compartment 4. During the second centrifugation along axis C2, microliters are distributed in each inlet compartment 6 with a precision less than S%
Of course, these shapes and the number of channels and compartments do not are absolutely not limiting and it is entirely possible to have others card configurations 1 as well as a different number of compartments and canals.
This is what is represented for example in FIG. 4 where the card 11 has a form substantially square when viewed from above.
There is then a starting compartment 14 present in the center of the body 13, this compartment 14 being connected via four primary transfer channels 19 to four intermediate compartments 15. To facilitate the operation of the centrifugations and the distribution of liquids according to the user's choice, the four intermediate compartments are located symmetrically one by compared to other.
We also note that there is as previously a primary axis of centrifugation 17, a secondary axis of centrifugation 18 but also two other centrifuge axes 12. All of these axes have a good position particular.
So, if we take the center of the starting compartment 14, and draw half

9 droite depuis ce centre vers chaque centre de gravité des compartiments intermédiaires 15, chaque axe de centrifugation 17, 18 ou 12 est placé sur cette demi droite dans une position située entre le compartiment intermédiaire 15 et le bord de la carte ou appareil de transfert 11.
De même, il existe également des compartiments d'arrivée 16 qui sont reliés au compartiment intermédiaire 15 par des canaux de transfert secondaire 20. On remarque immédiatement que ces canaux de transfert secondaires 20 ont un point d'intersection avec le compartiment intermédiaire 15, par lequel on peut faire passer une droite passant par le centre de gravité du compartiment intermédiaire 15. Cette droite est en l0 fait sensiblement perpendiculaire par rapport à la demi droite allant du centre de gravité
du compartiment de départ 14 au centre de gravité du compartiment intermédiaire 15.
On peut maintenant aisément comprendre qu'à partir d'un échantillon liquide situé au centre, c'est-à-dire au niveau du compartiment de départ 14, il est possible de choisir le compartiment intermédiaire où l'on veut transférer tout ou partie du liquide 2, non représenté sur la figure 4. Ainsi, si l'on fait tourner l'appareil 11 selon l'axe de centrifugation 17, le liquide 2 sera transféré vers le compartiment intermédiaire 15 situé
à gauche de la figure 4. Une fois que le liquide 2 sera en position, il sera possible de faire une centrifugation soit selon l'axe de centrifugation 18 afin de transférer ledit liquide 2 depuis le compartiment intermédiaire 15 vers le compartiment d'arrivée 16 2o situé en position supérieure. Si par contre on souhaite transférer le liquide vers le compartiment d'arrivée 16 inférieur, il sera alors nécessaire de créer une centrifugation par rapport à l'axe de centrifugation 12 situé en position supérieure. Il est également tout à fait envisageable de vouloir transférer de nouveau le liquide 2 vers le compartiment de départ 14, voire même vers le compartiment intermédiaire 15 situé à
droite. Dans ce cas, il faudra faire une centrifugation selon l'axe 12 situé
sur la gauche de la figure. On comprend donc aisément la polyvalence d'un tel système et le nombre très important de possibilités de déplacement au sein d'une même carte.
Selon la figure 5, un troisième et dernier mode de réalisation d'un appareil 3o est représenté. Il est sensiblement identique à celui de la figure 4, mais on remarque qu'il y a une autre possibilité de centrifugation une fois que le liquide est arrivé au niveau d'un des compartiments d'arrivée 26. Ainsi, chaque compartiment d'arrivée 26 est associé à deux canaux de transfert terminaux 32 qui le relie vers deux compartiments terminaux 31. Pour obtenir un liquide 2 présent dans le compartiment terminal 31 repéré sur la figure 5, il sera nécessaire de déposer l'échantillon dans le 5 compartiment de départ 24 situé au centre du corps 23 de l'appareil 21, puis d'effectuer une centrifugation selon 27 afin de transférer l'échantillon 2 vers le compartiment intermédiaire 25 situé à gauche de cette figure puis d'effectuer une centrifugation selon 28 afm de transférer ledit échantillon depuis le compartiment intermédiaire 25 vers le compartiment d'arrivée 26 et enfin, de continuer à effectuer une centrifugation selon 28 l0 afin de permettre le transfert du liquide 2 dans ce compartiment terminal 31.
Bien entendu, au niveau de chaque canal, il est envisageable d'utiliser des moyens d'arrêt du liquide afin de mieux contrôler le mouvement des liquides 2 qui peuvent être introduits. Ainsi, il est possible de jouer sur la capillarité de ces canaux, mais il est également possible d'installer à leur niveau des vannes qui peuvent permettre de bloquer ou non ledit canal concerné. De telles vannes sont bien décrites dans la demande de brevet déposée par la demanderesse le 9 septembre 1998 sous le numéro FR98/11383, et intitulée « Dispositif permettant des réactions, système de transfert entre dispositifs et procédé de mise en oeuvre d'un tel système ».
2o De même, et bien que cela n'apparaisse pas sur les figures 1 à 4, des entrées et/ou des sorties de fluide équipent l'appareil décrit dans la présente invention afin d'en assurer le bon fonctionnement.
Afin que les centrifugations soient efficaces, il n'est pas nécessaire qu'elles soient trop rapides. Un centrifugation comprise entre 2 et 10 g (symbole de l'accélération de la pesanteur), et préférentiellement entre 3 et 5 g, est tout à fait suffisante pour les liquides biologiques non visqueux. Pour des liquides visqueux, une force comprise entre 10 et 200 g est applicable.
Pour rendre les centrifugations les plus efficaces possibles, il est possible 3o d'avoir autant d'axes de centrifugation que de canaux de transfert entre deux compartiments adjacents entre lesquels on veut transférer un liquide. Ainsi, sur les figures 4 et 5, il y a que quatre axes 27, 28 et 22. Il serait également possible d'en envisager au niveau des angles de chaque appareil 11 ou 21 et ce, afin de faciliter le transfert vers les compartiments d'arrivée 16 ou 26, voire vers les compartiments terminaux 31. De plus, et toujours pour améliorer l'efficacité de ces centrifugation, ces canaux sont préférentiellement rectilignes.

REFERENCES
1. Appareil de transfert selon un premier mode de réalisation 2. Fluide ou liquide s 3. Corps 4. Compartiment de départ 5. Compartiment intermédiaire 6. Compartiment d'arrivée 7. Axe primaire de centrifugation l0 8. Axe secondaire de centrifugation 9. Canal de transfert primaire 9 right from this center to each center of gravity of the compartments intermediaries 15, each centrifuge axis 17, 18 or 12 is placed on this straight half in position located between the intermediate compartment 15 and the edge of the card or device transfer 11.
Likewise, there are also inlet compartments 16 which are connected to the intermediate compartment 15 by secondary transfer channels 20. On Note immediately that these secondary transfer channels 20 have a point intersection with the intermediate compartment 15, through which a right passing through the center of gravity of the intermediate compartment 15. This right is in l0 is substantially perpendicular to the straight line from center of gravity from the start compartment 14 to the center of gravity of the compartment intermediate 15.
We can now easily understand that from a liquid sample located at center, i.e. at departure compartment 14, it is possible to choose the intermediate compartment where you want to transfer all or part of the liquid 2, no shown in Figure 4. Thus, if we rotate the device 11 according to the axis of centrifugation 17, the liquid 2 will be transferred to the compartment intermediate 15 located on the left of figure 4. Once the liquid 2 is in position, it will be possible to perform a centrifugation either along the centrifugation axis 18 in order to transfer said liquid 2 from the intermediate compartment 15 to the compartment of arrival 16 2o located in the upper position. If on the other hand we wish to transfer the liquid to the lower inlet compartment 16, it will then be necessary to create a centrifugation relative to the centrifuge axis 12 located in the upper position. It is also quite conceivable of wanting to transfer liquid 2 again to the departure compartment 14, or even towards the intermediate compartment 15 located at right. In this case, it will be necessary to centrifuge along the axis 12 located on the left of the figure. It is therefore easy to understand the versatility of such a system and the number very important possibilities of movement within the same map.
According to Figure 5, a third and last embodiment of an apparatus 3o is shown. It is substantially identical to that of FIG. 4, but we notice that there is another possibility of centrifugation once the liquid is arrived at level of one of the arrival compartments 26. Thus, each compartment of arrival 26 is associated with two terminal transfer channels 32 which connects it to two terminal compartments 31. To obtain a liquid 2 present in the compartment terminal 31 identified in figure 5, it will be necessary to remove the sample in the 5 starting compartment 24 located in the center of the body 23 of the apparatus 21, then to perform a centrifugation according to 27 in order to transfer the sample 2 to the compartment intermediate 25 located to the left of this figure and then perform a centrifugation according to 28 in order to transfer said sample from the intermediate compartment 25 to the arrival compartment 26 and finally continue to carry out a centrifugation according to 28 l0 to allow the transfer of liquid 2 in this terminal compartment 31.
Of course, at the level of each channel, it is conceivable to use liquid stopping means to better control the movement of liquids 2 who can be introduced. Thus, it is possible to play on the capillarity of these channels, but it is also possible to install valves at their level which can allow or block the said channel concerned. Such valves are good described in the patent application filed by the plaintiff on September 9, 1998 under the number FR98 / 11383, and entitled “Device allowing reactions, system of transfer between devices and method of implementing such a system ”.
2o Similarly, and although this does not appear in FIGS. 1 to 4, starters and / or fluid outlets fitted to the device described in this invention in order to ensure proper operation.
In order for centrifugations to be effective, it is not necessary that they are too fast. A centrifugation between 2 and 10 g (symbol of the acceleration of gravity), and preferably between 3 and 5 g, is absolutely sufficient for non-viscous body fluids. For liquids viscous, a force between 10 and 200 g is applicable.
To make centrifugations as efficient as possible, it is possible 3o to have as many centrifugation axes as transfer channels between of them adjacent compartments between which you want to transfer a liquid. So, on the Figures 4 and 5, there are only four axes 27, 28 and 22. It would also possible of consider at the angles of each device 11 or 21 and this, in order to facilitate the transfer to the arrival compartments 16 or 26, or even to the compartments terminals 31. In addition, and always to improve the efficiency of these centrifugation, these channels are preferably straight.

REFERENCES
1. Transfer apparatus according to a first embodiment 2. Fluid or liquid s 3. Body 4. Starting compartment 5. Intermediate compartment 6. Arrival compartment 7. Primary centrifuge axis l0 8. Secondary centrifuge axis 9. Primary transfer channel

10. Canal de transfert secondaire 10. Secondary transfer channel

11. Appareil de transfert selon un deuxième mode de réalisation 11. Transfer apparatus according to a second embodiment

12. Autres axes de centrifugation 15 13. Corps 14. Compartiment de départ 1 S. Compartiment intermédiaire 16. Compartiment d'arrivée 17. Axe primaire de centrifugation 20 18. Axe secondaire de centrifugation 19. Canal de transfert primaire 20. Canal de transfert secondaire 21. Appareil de transfert 22. Autres axes de centrifugation 2s 23. Corps 24. Compartiment de départ 25. Compartiment intermédiaire 26. Compartiment d'arrivée 27. Axe primaire de centrifugation 30 28. Axe secondaire de centrifugation 29. Canal de transfert primaire 12. Other axes of centrifugation 15 13. Body 14. Starting compartment 1 S. Intermediate compartment 16. Arrival compartment 17. Primary centrifuge axis 20 18. Secondary centrifuge axis 19. Primary transfer channel 20. Secondary transfer channel 21. Transfer device 22. Other centrifuge axes 2s 23. Body 24. Starting compartment 25. Intermediate compartment 26. Arrival compartment 27. Primary centrifuge axis 30 28. Secondary centrifuge axis 29. Primary transfer channel

13 30. Canal de transfert secondaire 31. Compartiment terminal 32. Canal de transfert terminal C1. Mouvement de rotation de l'appareil 1 entraînant la première centrifugation C2. Mouvement de rotation de l'appareil 1 entraînant la seconde centrifugation F1. Déplacement du liquide 2 sous l'action de la première centrifugation F2. Déplacement du liquide 2 sous l'action de la seconde centrifugation 13 30. Secondary transfer channel 31. Terminal compartment 32. Terminal transfer channel C1. Rotational movement of device 1 causing the first centrifugation C2. Rotational movement of device 1 causing the second centrifugation F1. Displacement of liquid 2 under the action of the first centrifugation F2. Displacement of liquid 2 under the action of the second centrifugation

Claims

14

1. Method for transferring a fluid (2) from at least one compartment of departure (4, 14 or 24) to at least one arrival compartment (6, 16 or 26), via at least one transfer channel (9 and 10, 19 and 20, or 29 and 30), the transfer taking place under the action of centrifugal force, the process consists of:
- carry out a first centrifugation (C1), called primary, to transfer the fluid (2) from its starting compartment (4, 14 or 24) to an intermediate compartment (5, 15 or 25), via a primary transfer channel (9,19 or 29), and - perform at least a second centrifugation (C2), called secondary, of which the axis of centrifugation (8) is different from that (7) of the first centrifugation, to transfer the fluid (2) from the intermediate compartment (5, 15 or 25) to the compartment arrival (6, 16 or 26), via a secondary transfer channel (10, 20 or 30), characterized in that the intermediate compartment (5, 15 or 25) is associated with at least two arrival compartments (6, 16 or 26), each arrival compartment (6, 16 or 26) being connected to the intermediate compartment (5, 15 or 25) by a channel of transfer secondary (10, 20 or 30), and that it consists of carrying out at least one centrifugation secondary (C2), allowing the orientation and distribution of the fluid present in said intermediate compartment (5, 15 or 25) to the at least two compartments arrival (6, 16 or 26).

2. Device for transferring (1, 11 or 21) a fluid (2) consisting of a body (3, 13 or 23) which compares at least one starting compartment (4, 14 or 24), at least a arrival compartment (6, 16 or 26) and at least one transfer channel (9, 19 or 29 or well 10, 20 or 30), this device also comprises at least two axes of centrifugation (7 ct 8, 17 and 18, or 27 and 28), a primary axis (7, 17 or 27), for transfer the fluid (2) from its starting compartment (4, 14 or 24) to a intermediate compartment (5, 15 or 25), via a primary transfer channel (9, 19 or Z9), and at least one secondary axis (8, 18 or 28), different from the primary axis (7, 17 or 27), to transfer said fluid (2) from the intermediate compartment (5, 15 or 25) towards arrival compartment (6, 16 or 26), via a secondary transfer channel (10, 20 or 30), each centrifugal axis (7 or 8, 17 or 18, or 27 or 28) cuts noticeably perpendicularly an imaginary axis passing through the compartment, where the fluid is present, and by the compartment, where the fluid is to be sent under the action of the centrifugation along the axis of centrifugation concerned, and positioned between said compartment, where the fluid is present, and the edge of said device (1, 11 or 21), said intermediate compartment (5, 15 or 25) is associated with at least two compartments arrival compartment (6, 16 or 26) adjacent, each arrival compartment (6, 16 or 26) being connected to the intermediate compartment (5, 15 or 25) by a transfer channel secondary (10, 20 or 30), and these inbound compartments (6, 16 or 26) are connected to only one centrifugation axis (8, 18 or 28) which allows the distribution between the compartments arrival (6, 16 or 26) adjacent..

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that each channel transfer (9 or 10, 19 or 20, or 29 or 30) between two compartments is noticeably positioned along the imaginary axis passing through the two compartments, leave and other channel (9 to 10, 19 or 20, or 29 or 30) concerned.

4. Apparatus according to any one of claims 2 or 3, characterized by the makes each transfer channel (9 or 10, 19 or 20, or 29 or 30) between two compartments (4, 14 or 24 or 6, 16 or 26, and 5, 15 or 25) is connected to a axis of centrifugation (7 or 8, 17 or 18, or 27 or 28).

5. Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized by the fact that each transfer channel (9 or 10, 19 or 20, or 29 or 30) is straight and pass by the center of gravity of the two compartments (4, 14 or 24 or 6, 16 or 26, and 5, 15 or 25), located on either side of said transfer channel (9 or 10, 19 or 20, or 29 or 30) concerned.

6. Apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized by the fact that each transfer channel includes a blocking means, such as a gate valve ball, which prevents the passage of a fluid transferred or to be transferred.

7. Apparatus according to any one of claims 2 to 6, characterized by the fact that the intermediate compartment (5, 15 or 25) comprises, at the level of the areas of intersection with the secondary transfer channels (10 20 or 30), which correspond to the adjacent arrival compartments (6, 16 or 26, configurations which allow, under the action of centrifugation (C1 or C2), the orientation of the fluid (2) present in said intermediate compartment (5, 15 or 25) and its distribution in proportions established between said adjacent arrival compartments (6,16 or 26),